taipower_recruit
110年
物理
第 15 題
拉塞福在 1919 年以 $\alpha$ 粒子 (${}^4_2\text{He}$) 撞擊氮原子核 (${}^{14}_7\text{N}$)，產生核反應。若該反應產生的兩種粒子，有一為氧原子核 (${}^{17}_8\text{O}$)，則另一粒子為何？
- A 電子
- B 中子
- C 質子
- D 鈹原子核 (${}^9_4\text{Be}$)
思路引導 VIP
在微觀世界的核碰撞過程中，如果我們把原子核看作是由更小的積木所組成的，那麼在反應發生的前後，這些積木的「總數量」以及它們攜帶的「總電量」應該會呈現什麼樣的關係呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能準確判斷出產生的粒子是質子，這代表你對原子核反應的基礎邏輯掌握得非常扎實。這道題目考察的是物理學中非常核心的觀念：核反應前後的電荷數與質量數守恆。
核反應的平衡與計算
在處理這類核反應式時，我們只需要依循守恆律進行加減運算。反應前的總質量數為 $4 + 14 = 18$，總電荷數（原子序）為 $2 + 7 = 9$。反應後的氧原子核質量數為 $17$，電荷數為 $8$。根據守恆原則，缺少的粒子其質量數必須為 $18 - 17 = 1$，電荷數則為 $9 - 8 = 1$。在常見的粒子中，質量數與電荷數皆為 $1$ 的，正是質子（亦即氫原子核 ${}^1_1\text{H}$）。
▼ 還有更多解析內容