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中六物理：核輻射 — 練習第一份（基礎，10 題）
中六物理：核輻射 — 練習第一份（基礎，10 題）
第一份先建立三種輻射的基本事實：α、β、γ 各自是甚麼、穿透力與屏蔽材料、背景計數率要扣除、活度與半衰期的最基本計算，以及 α 與 β 衰變對質量數與質子數的影響。最後一題直接拆解「γ 帶負電」這個常見錯誤。
快速答案 α 是氦核、β 是高速電子、γ 是高頻電磁波；α 穿透力最弱，紙可阻擋；320 − 20 得淨計數率 300 cpm；2400 Bq 經三個半衰期剩 300 Bq；α 衰變質量數減 4、質子數減 2；β 衰變中子變質子、質子數加 1；γ 不改變核的組成；21.2 年為 4 個半衰期、剩 1/16；0.24 J 除 3 kg 得 0.08 Gy；γ 不帶電。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 題 |
| 建議時間 | 約 25 分鐘 |
| 難度分佈 | 基礎 4 · 進階 3 · 挑戰 2 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中六物理｜核輻射：三種輻射、衰變方程與半衰期 |
| 適用年級 | 基礎 |
02 題目（10 題）
- 基礎不穩定原子核會放出哪三種輻射？請寫出名稱與粒子或波的本質。
- 基礎三種輻射中哪一種穿透力最弱？用甚麼材料可以阻擋它？
- 基礎蓋革計數器在沒有放射源時讀數為 20 cpm，放上樣本後讀數為 320 cpm。樣本的淨計數率是多少？
- 基礎某樣本的活度為 2400 Bq，經過三個半衰期後是多少？
- 進階發生 α 衰變後，子核的質量數與質子數如何改變？請用鈾-238 說明。
- 進階β 衰變時原子核內部發生甚麼變化？原子序如何改變？
- 進階放出 γ 射線後，原子核的質量數與質子數有無改變？為甚麼？
- 挑戰某放射性核素的半衰期為 5.3 年。21.2 年後剩下原來的幾分之幾？
- 挑戰3 kg 組織吸收了 0.24 J 的輻射能量，吸收劑量是多少？
- 錯題重練有同學答「γ 射線帶負電，所以會被電場偏向」，錯在哪裏？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | α 射線（氦核，兩個質子加兩個中子）、β 射線（高速電子）、γ 射線（高頻電磁波） | α 與 β 是粒子，γ 是電磁波，三者的防護方法因此不同。 |
| 2 | α 射線穿透力最弱，一張紙或幾厘米空氣已可阻擋；β 需要幾毫米鋁；γ 需要厚鉛或混凝土 | 穿透力越弱通常電離能力越強，α 在短距離內把能量全部交出。 |
| 3 | 320 − 20 = 300 cpm | 背景輻射必須扣除，否則所有數據都會偏高。 |
| 4 | 2400 ÷ 2³ = 2400 ÷ 8 = 300 Bq | 每個半衰期把活度減半，三次減半就是除以 8。 |
| 5 | 質量數減少 4，質子數減少 2：238/92 U 變成 234/90 Th，同時放出一個 4/2 He 核 | α 粒子本身就是兩個質子加兩個中子，所以兩個數都要減。 |
| 6 | 一個中子轉變成一個質子，同時放出電子和反微中子；質子數加 1，質量數不變 | 電子來自原子核內的轉變，不是來自外層電子。 |
| 7 | 沒有改變；γ 射線只是激發態原子核放出多餘能量，核內粒子數目不變 | γ 衰變改變的是能量狀態，不是核的組成。 |
| 8 | 21.2 ÷ 5.3 = 4 個半衰期；剩下 1/2⁴ = 1/16 | 先算經過幾個半衰期，再取 2 的該次方分之一。 |
| 9 | 0.24 ÷ 3 = 0.08 Gy，即 80 mGy | 吸收劑量的單位是戈瑞，等於每公斤組織吸收的焦耳數。 |
| 10 | γ 射線不帶電，在電場或磁場中不會偏向；帶正電的 α 與帶負電的 β 才會偏向，而且方向相反 | 把 γ 與 β 的帶電性質混淆，是最常見的概念錯誤。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。