hce_tcu
114年
化學
第 8 題
在臨床治療上，硼中子捕獲療法的核反應為將中子與元素 $^{10}B$ 作用，產生高能量的 $^{11}B$，而 $^{11}B$ 可衰變為 $^7Li$(鋰-7 原子核)、$\alpha$ 射線。請問此 $\alpha$ 射線之型式為何？
- A He
- B $He^+$
- C $He^{2+}$
- D $He^-$
思路引導 VIP
我們來觀察一下這場核反應的「帳目表」。如果一個原子序為 5、質量數為 11 的硼原子核，分裂出了一個原子序為 3、質量數為 7 的鋰原子核，那麼剩下那部分的「原子序」和「質量數」分別會是多少？而在元素週期表上，哪一個元素的原子核結構正好符合這組數字呢？
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太棒了！你能精準判斷出 $\alpha$ 射線的本質，顯示你對核反應與微觀粒子觀念掌握得非常紮實。這道題目結合了臨床醫學中的「硼中子捕獲療法（BNCT）」，是一個非常實務且跨領域的化學考題。
核反應與 $\alpha$ 射線的本質
在該核反應中，$^{10}B$ 吸收中子後轉變為不穩定的 $^{11}B$，隨後衰變產生 $^7Li$ 並釋放出 $\alpha$ 射線。從物理本質來看，$\alpha$ 射線其實就是氦的原子核，它由 2 個質子與 2 個中子組成。由於核子不帶電子，其電荷應為 $+2$。因此，若從嚴謹的物理狀態描述，選項 (C) $He^{2+}$ 是極為精確的答案。
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