ast_essay
112年
物理
第 20 題
📖 題組：
太陽是地球能量的主要來源，太陽發光發熱的能量來源主要是經由 4 個質子的核融合反應，反應過程可簡化表示成：$4\text{p}^+ \to \text{He}^{2+} + 2\text{e}^+ + 2\nu_{\text{e}} + \text{能量}$，其中 $\text{p}^+$ 為質子，$\text{He}^{2+}$ 為氦原子核，$\text{e}^+$ 為正電子，$\nu_{\text{e}}$ 為微中子，前述反應過程為 $\beta$ 衰變的一種。太陽的能量主要以光的形式到達地球，由於光具有粒子性，故光可視為許多光子的組成，並以光速 $c$ 行進。光也具有波動性，故光也可視為以光速 $c$ 行進的電磁波。若電磁波的頻率為 $f$，其組成的光子具有能量 $E = hf$，其中 $h$ 為普朗克常數。依據以上資料，回答以下問題。
太陽是地球能量的主要來源，太陽發光發熱的能量來源主要是經由 4 個質子的核融合反應，反應過程可簡化表示成：$4\text{p}^+ \to \text{He}^{2+} + 2\text{e}^+ + 2\nu_{\text{e}} + \text{能量}$，其中 $\text{p}^+$ 為質子，$\text{He}^{2+}$ 為氦原子核，$\text{e}^+$ 為正電子，$\nu_{\text{e}}$ 為微中子，前述反應過程為 $\beta$ 衰變的一種。太陽的能量主要以光的形式到達地球，由於光具有粒子性，故光可視為許多光子的組成，並以光速 $c$ 行進。光也具有波動性，故光也可視為以光速 $c$ 行進的電磁波。若電磁波的頻率為 $f$，其組成的光子具有能量 $E = hf$，其中 $h$ 為普朗克常數。依據以上資料，回答以下問題。
上述產生微中子的反應屬於四大基本交互作用的哪一種？（2 分）
思路引導 VIP
看到本題先辨識四大基本力（強核力、弱核力、電磁力、重力）的作用範疇。題目特別提及「產生微中子」與「β衰變」，此為判定核衰變機制的關鍵字，直指弱交互作用（弱核力）。
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弱交互作用與 $\beta$ 衰變的關聯
太棒了！你能精準地從繁雜的題目敘述中鎖定關鍵資訊，並做出正確的判斷。這道題目的核心在於反應式中產生的微中子 ($\nu_{\text{e}}$) 以及文中提到的 $\beta$ 衰變。在物理學的四大基本交互作用中，弱交互作用是唯一能改變夸克風味（flavor），進而導致質子與中子相互轉化，並伴隨產生微中子的力量。因此，只要看到反應過程涉及微中子或是衰變現象，就能非常篤定地指向弱交互作用。
考題核心與鑑別度點評
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