106年:醫物幅安(2)

請問 ⁶⁰Co 的衰變常數( decay constant )為多少月⁻¹?(已知 T1/2 =5.26 年)

A2.113×10⁻²
B1.315
C1.098×10⁻²
D3.513×10⁻¹

詳細解析

本題觀念:

本題考查衰變常數(decay constant,λ\lambda的計算,並要求以月⁻¹為單位表達。衰變常數是描述放射性核種衰變速率的基本物理量,與半衰期的關係為 λ=ln2/T1/2\lambda = \ln 2 / T_{1/2}

選項分析

(A) 2.113×1022.113 \times 10^{-2} 月⁻¹ — 可能是將半衰期換算有誤(例如用 T1/2=5.26×365T_{1/2} = 5.26 \times 365 天而未正確換算為月),不正確。

(B) 1.3151.315 月⁻¹ — 此為衰變常數以年⁻¹表示的結果(0.6931/5.260.13180.6931/5.26 \approx 0.1318 年⁻¹ × 10?),數量級不符合月⁻¹,不正確。

(C) 1.098×1021.098 \times 10^{-2} 月⁻¹ — 此為正確計算結果,見下方推導。

(D) 3.513×1013.513 \times 10^{-1} 月⁻¹ — 偏高,不正確。

答案解析

已知條件:

  • 60^{60}Co 半衰期:T1/2=5.26T_{1/2} = 5.26

換算半衰期為月: T1/2=5.26 年×12 月/年=63.12 月T_{1/2} = 5.26\ \text{年} \times 12\ \text{月/年} = 63.12\ \text{月}

計算衰變常數:

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