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中五物理放射现象 第四份：β 衰变、活度与辐射安全
中五物理放射现象 第四份：β 衰变、活度与辐射安全
半衰期正反算、β⁻ 与 γ 的核变化、由原子数求活度、两个射源活度比较与剂量限时，10 题分四级。
练习重点 先写“经过几个半衰期”，再乘除；活度用 A = λN；剂量题用累积剂量 = 剂量率 × 时间。
01 本卷资料（做完才看答案）
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 题数 | 10 |
| 建议时间 | 25 |
| 难度分布 | 基础 4 · 进阶 3 · 挑战 2 · 错题重练 1 |
| 对应章节 | 所属章节：中五物理：放射现象与核衰变 |
| 适用年级 | 基础 4 题、进阶 3 题、挑战 2 题、错题重练 1 题 |
02 题目（10 题）
- 基础某核素半衰期 12 年，48 g 经过 36 年后剩多少？
- 基础放射源活度 800 Bq，经过 4 个半衰期后是多少？
- 基础碘 131（质量数 131、原子序 53）放出一个 β⁻ 粒子后，新核的质量数与原子序是多少？
- 基础γ 射线放出后，原子核的质量数与原子序会怎样变？
- 进阶碳十四半衰期 5 730 年，某样本只剩原本活度的 12.5%，样本有多少年？
- 进阶半衰期 8 天的核素由 64 g 衰变到只剩 4 g，需多少天？
- 进阶样本含 6.0 × 10²⁰ 个放射性原子，半衰期 5 天，活度约多少 Bq（ln 2 = 0.693）？
- 挑战A、B 两个放射源最初活度相同；A 半衰期 20 分钟、B 半衰期 90 分钟。180 分钟后 B 的活度是 A 的多少倍？
- 挑战距离射源 0.5 m 处剂量率为 8 mSv/h，工作人员要在 1 mSv 以下，最多可停留多少分钟？
- 错题重练学生说 24 g、半衰期 6 小时的样本“过 18 小时就完全消失”。实际上剩多少？
03 答案与一句解说
| 题号 | 答案 | 一句解说 |
|---|---|---|
| 1 | 6 g | 36 ÷ 12 = 3 个半衰期，48 ÷ 2³ = 6 g。 |
| 2 | 50 Bq | 每过一个半衰期活度减半，800 ÷ 2⁴ = 50 Bq。 |
| 3 | 质量数 131；原子序 54（氙） | β⁻ 衰变是中子变成质子，质量数不变、原子序加 1，得 131 与 54。 |
| 4 | 两者都不变，只是能量减少 | γ 射线是高能电磁波，不带质量数也不带电荷，所以核的质量数与原子序都不变。 |
| 5 | 17 190 年 | 12.5% 即 1/8，等于 3 个半衰期，5 730 × 3 = 17 190 年。 |
| 6 | 32 天 | 64 ÷ 4 = 16 = 2⁴，即 4 个半衰期，8 × 4 = 32 天。 |
| 7 | 约 9.6 × 10¹⁴ Bq | λ = 0.693 ÷ (5 × 86 400) ≈ 1.6 × 10⁻⁶ s⁻¹，A = λN ≈ 9.6 × 10¹⁴ Bq。 |
| 8 | 128 倍 | A 经过 9 个半衰期剩 1/512，B 经过 2 个剩 1/4，比值 (1/4) ÷ (1/512) = 128。 |
| 9 | 7.5 分钟 | 累积剂量 = 剂量率 × 时间，时间 ≤ 1 ÷ 8 = 0.125 小时 = 7.5 分钟。 |
| 10 | 3 g | 半衰期只是减半，18 ÷ 6 = 3 个半衰期，24 ÷ 2³ = 3 g，永远不会真正到零。 |
04 做完之后怎样跟进
- 对完答案，只重做错的那几题，并在错题旁写出错在哪一步（公式、单位还是抄错数）。
- 同一题隔两日再做一次；两次都对才可以移到下一份练习。
- 家长只需看答案栏与解说栏，不必逐题讲解。
本卷题目与答案由 TutorZone 团队原创编写，并非任何学校、出版社或考试局的试题；数值与答案均以程式核算。
