高考申論題
111年
[輻射安全] 放射物理學
第 一 題
📖 題組：
五、假射 α 粒子、質子和氘核，都具有相同的速度，請計算：（每小題 5 分，共 10 分） (一) 若氘核在某材料中的質量碰撞阻擋本領（mass collision stopping power）為 60 MeV cm^2/g，那麼其他粒子的相應值是多少？ (二) 若 α 粒子在該材料中的射程為 0.6 g/cm^2，那麼其他粒子的射程是多少？
五、假射 α 粒子、質子和氘核，都具有相同的速度，請計算：（每小題 5 分，共 10 分） (一) 若氘核在某材料中的質量碰撞阻擋本領（mass collision stopping power）為 60 MeV cm^2/g，那麼其他粒子的相應值是多少？ (二) 若 α 粒子在該材料中的射程為 0.6 g/cm^2，那麼其他粒子的射程是多少？
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
若氘核在某材料中的質量碰撞阻擋本領（mass collision stopping power）為 60 MeV cm^2/g，那麼其他粒子的相應值是多少？
思路引導 VIP
看到「相同速度的重帶電粒子」，應立刻聯想到 Bethe-Bloch 質量碰撞阻擋本領公式。在速度相同的前提下，阻擋本領僅與粒子帶電量（z）的平方成正比，確認各粒子的電荷數（質子 z=1、氘核 z=1、α粒子 z=2）即可利用比例關係輕鬆求解。
小題 (二)
若 α 粒子在該材料中的射程為 0.6 g/cm^2，那麼其他粒子的射程是多少？
思路引導 VIP
看到這題應立刻想到重帶電粒子的「射程（Range）」與其質量的正比關係，以及與電荷平方的反比關係。在相同速度下，利用公式 $R \propto M/z^2$ 比較 $\alpha$ 粒子、質子與氘核的質量數與電荷數，即可利用比例關係快速求得解答。