高考申論題
114年
[輻射安全] 輻射度量
第 一 題
📖 題組：
一、一未知核種 X 的衰變結構如圖（一）所示， 圖（一）
一、一未知核種 X 的衰變結構如圖（一）所示， 圖（一）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請說明此 X 核種是那一種衰變（decay）並說明此衰變？此 X 核種衰變時釋出粒子的最大能量是多少 keV？（15 分）
思路引導 VIP
觀察衰變圖中子核的原子序由 Z 增加至 Z+1 且質量數 A 不變，即可判斷為貝他負（β⁻）衰變。計算釋出粒子的最大能量時，需利用總衰變能（Q值）扣除子核種衰變落入的激發態能階，即可求得貝他粒子的最大動能。
小題 (二)
將此 X 核種製成適當活度的點射源，並置於鉛屏蔽內的碘化鈉偵檢器表面，所量測到的能譜如圖（二），請說明圖中①至⑥箭頭標示區域能譜特徵的形成原因。（12 分）
思路引導 VIP
首先，由圖（一）衰變圖計算出兩段伽馬射線的能量分別為 1173 keV 與 1332 keV，可立即判定此未知核種為典型的鈷-60（Co-60）。接著，運用輻射與物質交互作用（光電效應、康普吞散射）以及幾何偵測機制（符合加成效應、屏蔽散射），依能量由低至高逐一拆解圖（二）能譜中①至⑥的物理形成機制。