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高考申論題 112年 [輻射安全] 輻射應用及其防護

第 一 題

📖 題組:
六、(一)輻射照射應用於農產品與食品的殺蟲與滅菌,具有那些優點?(5分) (二)一般選擇同位素應用在水文學,需考慮那些因素?(5分) (三)試舉出二例說明放射性同位素在工業上的應用?(10分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

輻射照射應用於農產品與食品的殺蟲與滅菌,具有那些優點?(5分)

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看到此題,應先對比「輻射照射」與「傳統殺菌(高溫加熱、化學燻蒸)」的差異。思考切入點可從物理特性(高穿透力、非熱能)、化學特性(無毒物殘留)、生物效應(抑制發芽、破壞DNA殺蟲)以及工業流程(包裝後處理)等四大面向來列點作答。

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【破題】輻射照射食品(通常使用鈷-60、銫-137釋放的加馬射線或高能電子束)利用游離輻射破壞生物體的DNA與生化結構,被稱為「冷殺菌」,相較於傳統加熱或化學處理具備顯著優勢。 【論述】 一、無化學殘留(安全性高)

小題 (二)

一般選擇同位素應用在水文學,需考慮那些因素?(5分)

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考生看到此題應直接聯想「示蹤劑(Tracer)的理想條件」。可從四個維度切入推導解答:時間匹配(半衰期)、空間行為(化學特性不吸附)、測量可行性(輻射種類與能量)、以及法規安全(輻射防護與環境影響)。

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【破題】 在水文學中,放射性同位素常被作為「示蹤劑」(Tracer)以測量水流速度、方向、混合情形及地下水補注等。選擇適當的同位素需綜合評估其物理、化學及安全特性。 【論述】

小題 (三)

試舉出二例說明放射性同位素在工業上的應用?(10分)

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看到此題,應立即聯想放射性同位素在工業上的兩大核心利用機制:輻射穿透與衰減(如非破壞檢測、厚度計)以及放射性示蹤(如管線測漏)。作答時,請務必點出應用領域、物理原理(如衰減公式)、技術優缺點,並特別強調具體的輻射防護規範與操作限制。

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【破題】放射性同位素在工業上的應用極為廣泛,主要利用射線(如加馬射線、貝他射線)的穿透力、游離能力及其物質衰減特性。以下舉「非破壞檢測」與「線上測量儀表」兩例說明。 【論述】 一、應用例一:非破壞檢測(工業射線照相技術,Industrial Radiography)

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