民國115年 專技高考 醫事放射師 醫學物理學與輻射安全

第2題

母核A 衰變至子核B 的衰變速率為每小時6.54%,而子核B 衰變至穩定態的衰變速率為每分鐘1.15%,經多少小時後,子核B 具有最大活度?

題目

母核A 衰變至子核B 的衰變速率為每小時6.54%,而子核B 衰變至穩定態的衰變速率為每分鐘1.15%,經多少小時後,子核B 具有最大活度? A. 1.77 B. 2.77 C. 3.77 D. 4.77

官方答案

  • 答案:C. 3.77

解析

此為母核→子核→穩定態的暫態平衡問題,子核活度最大時刻可由Bateman方程推得 t_max=(1/(λ_B−λ_A))·ln(λ_B/λ_A)。母核A衰變常數λ_A=6.54%/hr=0.0654 hr⁻¹;子核B衰變常數λ_B=1.15%/min=0.0115×60=0.69 hr⁻¹。代入:λ_B/λ_A=0.69/0.0654≈10.55,ln(10.55)≈2.356;分母λ_B−λ_A=0.69−0.0654=0.6246;t_max=2.356/0.6246≈3.77小時,對應選項C。A、B、D數值皆不符計算結果,故答案C。

AI 參考解析(推得答案已與官方答案比對一致),非官方公告內容,僅供備考參考。

官方資料

答案以考選部公告之測驗式試題標準答案 PDF 為準。