質問: neutron-to-proton ratio which process is likely when the neutron-to-proton ratio in a nucleus is too large? a)alpha-particle decay b)beta-particle decay c)positron production d)fission
回答: (a) α衰變,釋出α粒子,包含2個質子及2個中子,適用於原子核內質子數過多的情況,重原子核中通常中子數>質子數,因此中子數/質子數是假分數(分子大於分母),假分數中,分子分母同減一數,其比值變大。例如am-241經α衰變,成為np-237,am-241原子序為95,其中子/質子數比 = 146/95 = 1.53684,np-237原子序為93,其中子/質子數比 = 144/93 = 1.5483。若原本中子/質子數比已經過大,則不可能進行α衰變,因為那會更不穩定。 (b) 原子核中若中子太多,使原子核不穩定,則可能會有其中一個中子衰變成為質子與電子,質子留在原子核內,電子逸出原子核外,是為β衰變,衰變後,中子數減1,質子數加1。例如氚衰變成氦-3(如圖),中子/質子比由2/1變成1/2。 圖片參考:http://slohs.slcusd.org/pages/teachers/rhamley/biology/geohistory/tritium_decay.gif (c) 若原子核內質子數過多,則可能有某個質子衰變成為正電子與中子,正電子逸出原子核外,中子留在原子核內。如碳-11衰變成硼-11。 (d) 分裂是由中子撞擊所導致,與原子核內中子/質子數比無關。 答案選(b)