一個能量為 5.3 MeV 的α粒子在空氣中大約可以產生多少個離子對？

本題觀念：

帶電粒子在氣體（如空氣）中的游離能力是核子物理與輻射防護的基礎概念。α 粒子能量（MeV）除以每產生一個離子對（ion pair）所需的平均能量（約 35 eV），即可估算其在空氣中產生的離子對總數。

選項分析

(A) 1.5×10³ — 約 1,500 個，明顯太少，計算錯誤。

(B) 1.5×10⁴ — 約 15,000 個，仍低估一個數量級。

(C) 1.5×10⁵ — 約 150,000 個，與理論計算結果一致，為正確選項。

(D) 1.5×10⁶ — 約 1,500,000 個，高估一個數量級。

答案解析

計算步驟如下：

1. α 粒子能量轉換： $E = 5.3 \text{ MeV} = 5.3 \times 10^6 \text{ eV}$

2. 空氣中每個離子對所需的平均能量（W 值）： 空氣中 W 值約為 35 eV/ion pair（部分文獻引用 32.5 eV，常用考試標準值為 35 eV）

3. 產生的離子對數目：

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