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中六物理：核輻射 — 練習第二份（進階，10 題）
中六物理：核輻射 — 練習第二份（進階，10 題）
第二份把難度推高一級：貝可的定義、單個核衰變的隨機性與大量核的統計規律、背景輻射的三個來源、鐳-226 與磷-32 的衰變方程、β 穿透力較強的原因，以及由淨計數率與活度反推半衰期。最後一題處理平方反比規律。
快速答案 1 Bq 等於每秒 1 次衰變；單個核隨機、大量核遵循指數衰減；背景來自宇宙射線、岩石土壤與人體食物；五個半衰期剩約 3.1%；鐳-226 生成 222/86 Rn；磷-32 生成 32/16 S；β 質量小、電荷少故穿透力強；480 降至 60 是 3 個半衰期；1600 降至 100 kBq 需 32 天；距離加倍強度減至四分之一。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 題 |
| 建議時間 | 約 28 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 | 進階 |
02 題目（10 題）
- 基礎活度單位貝可的定義是甚麼？一個 60 Bq 的樣本每秒發生多少次衰變？
- 基礎為甚麼單個原子核的衰變無法預測，但大量原子核的衰變卻有規律？
- 基礎背景輻射有哪三個主要來源？
- 基礎一個樣本經過五個半衰期後剩下原來的百分之幾？
- 進階鐳-226（226/88 Ra）放出一個 α 粒子後，生成的核是甚麼？請寫質量數與質子數。
- 進階磷-32（32/15 P）發生 β 衰變，生成甚麼核？為甚麼質量數不變？
- 進階為甚麼 β 粒子的穿透力比 α 粒子強？
- 挑戰某樣本的淨計數率由 480 cpm 下降至 60 cpm，經過了幾個半衰期？
- 挑戰半衰期為 8 天的樣本，活度由 1600 kBq 降至 100 kBq 需要多少天？
- 錯題重練同學說「把放射源移遠一倍，輻射強度就減半」，錯在哪裏？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 1 Bq 等於每秒 1 次衰變；60 Bq 即每秒 60 次衰變 | 貝可描述的是衰變率，不是輻射的能量。 |
| 2 | 單個原子核何時衰變是隨機事件；大量核素的統計結果遵循指數衰減規律，半衰期在相同條件下固定 | 隨機與規律並不矛盾，一個講個體，一個講統計。 |
| 3 | 宇宙射線；地表岩石與土壤中的天然放射性核素（例如氡氣）；人體與食物中的天然同位素，醫療檢查亦會增加劑量 | 背景輻射無法完全避免，只能量度後扣除。 |
| 4 | 1/2⁵ = 1/32，約等於 3.1% | 五個半衰期之後剩下的活度已很低，但不會變成零。 |
| 5 | 222/86 Rn：226 − 4 = 222，88 − 2 = 86 | 寫衰變方程時，兩邊的質量數與質子數必須各自相等。 |
| 6 | 生成 32/16 S，同時放出電子和反微中子；中子變成質子，質量數仍然守恆 | β 衰變只改變質子數，不改變核子總數。 |
| 7 | β 粒子質量小、速度快、只帶一個負電荷，與物質原子作用的機會較少，可穿過幾毫米鋁；α 粒子帶兩個正電荷而且質量大，與原子強烈作用，很快失去能量 | 穿透力與電離能力成反比，兩個都要記。 |
| 8 | 480 → 240 → 120 → 60，共 3 個半衰期 | 每次減半記一次，不要用 480 ÷ 60 直接當答案。 |
| 9 | 1600 → 800 → 400 → 200 → 100 是 4 個半衰期；4 × 8 = 32 天 | 先求半衰期數目，再乘半衰期的長度。 |
| 10 | 點源的強度按平方反比減弱：距離加倍，強度變為原來的四分之一，而不是一半 | 平方反比規律適用於點源，屏蔽物與大面積源要另外考慮。 |
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。