107年:醫物幅安(1)

某放射核種的半化期為 15 天,則其蛻變至原核種活度的 1/10 時需幾天?

A48.2
B48.9
C49.8
D50.8

詳細解析

本題觀念:

本題考放射性蛻變計算:已知半化期 T1/2=15T_{1/2} = 15 天,求活度衰減至原來 1/10 所需天數。利用放射性衰變公式推導。

選項分析

(A) 48.2 天 — 錯誤。計算結果不符。

(B) 48.9 天 — 錯誤。計算結果不符。

(C) 49.8 天 ✅ — 正確答案(見計算過程)。

(D) 50.8 天 — 錯誤。計算結果不符。

答案解析

放射性衰變的基本公式:

A(t)=A0eλtA(t) = A_0 \cdot e^{-\lambda t}

其中衰變常數:

λ=ln2T1/2=0.693115=0.04621 天1\lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}} = \frac{0.6931}{15} = 0.04621 \text{ 天}^{-1}

設活度衰減至 110\frac{1}{10} 時所需時間 tt

A(t)A0=110=eλt\frac{A(t)}{A_0} = \frac{1}{10} = e^{-\lambda t}

兩邊取自然對數:

ln(110)=λt\ln\left(\frac{1}{10}\right) = -\lambda t

ln10=λt-\ln 10 = -\lambda t

t=ln10λ=2.30260.04621t = \frac{\ln 10}{\lambda} = \frac{2.3026}{0.04621}

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