15核化學測驗問題和答案

1. 問題：放射性的定義是什麼？
A. 原子核自發放出粒子的現象
B. 化學鍵的斷裂
C. 分子之間的相互作用
D. 電子的轉移
答案：A
解釋：放射性是指不穩定原子核自發地放出α粒子、β粒子或γ射線，以達到穩定狀態，這是核化學的基本現象。

2. 問題：半衰期的定義是什麼？
A. 放射性物質完全衰變所需的時間
B. 放射性物質衰變到一半所需的時間
C. 放射性物質增加一倍所需的時間
D. 放射性物質穩定所需的溫度
答案：B
解釋：半衰期是放射性同位素衰變到原始數量一半所需的時間，這用於測量放射性衰變的速度。

3. 問題：α衰變的主要特徵是什麼？
A. 放出高能量電磁波
B. 放出電子
C. 放出氦原子核
D. 放出中子
答案：C
解釋：α衰變時，原子核放出一個α粒子，即氦-4的原子核，這會使原子序數減少2，質量數減少4。

4. 問題：核裂變和核聚變的差異是什麼？
A. 核裂變是輕核結合，核聚變是重核分裂
B. 核裂變是重核分裂，核聚變是輕核結合
C. 兩者都涉及輕核分裂
D. 兩者都涉及重核結合
答案：B
解釋：核裂變是重原子核（如鈾-235）吸收中子後分裂成較輕的核子，釋放能量；核聚變是輕原子核（如氫）在高溫高壓下結合成較重的核子，也釋放能量。

5. 問題：核束縛能的含義是什麼？
A. 原子核中質子與中子的總能量
B. 將核子從原子核中分離所需的能量
C. 原子核形成的能量
D. 放射性衰變產生的能量
答案：B
解釋：核束縛能是將原子核中的核子（如質子、中子）完全分離所需的能量，反映了原子核的穩定性。

6. 問題：什麼是同位素？
A. 原子序數相同的元素
B. 質量數相同的元素
C. 原子序數相同但質量數不同的元素
D. 電子數相同的元素
答案：C
解釋：同位素是同一元素的不同形式，具有相同的原子序數（質子數）但不同的質量數（質子與中子總數），如碳-12和碳-14。

7. 問題：碳定年的原理是什麼？
A. 利用鈾的衰變
B. 利用碳-14的半衰期測量古物年齡
C. 利用氫的聚變
D. 利用放射性汙染
答案：B
解釋：碳定年依賴碳-14的放射性衰變，其半衰期約5730年，通過測量有機物中碳-14的殘留量來估計年齡。

8. 問題：核反應堆的主要功能是什麼？
A. 產生化學反應
B. 控制核裂變反應產生能量
C. 加速粒子碰撞
D. 製造放射性廢物
答案：B
解釋：核反應堆通過控制鈾或其他燃料的核裂變反應，產生熱能轉化為電能，並維持鏈式反應的穩定。

9. 問題：放射性單位貝克（Bq）的定義是什麼？
A. 輻射劑量的測量單位
B. 每秒衰變的原子數
C. 輻射的生物效應單位
D. 輻射能量的單位
答案：B
解釋：貝克（Bq）是放射性活度的單位，代表每秒鐘一個放射性原子核衰變的數量，用於量化放射源的強度。

10. 問題：輻射暴露的生物效應包括什麼？
A. 促進細胞生長
B. 可能導致DNA損傷和癌症
C. 增加免疫力
D. 加速化學反應
答案：B
解釋：輻射暴露可能破壞細胞DNA，導致突變、輻射病或癌症，這取決於輻射劑量和暴露時間。

11. 問題：鏈式反應在核裂變中的作用是什麼？
A. 阻止反應發生
B. 使反應持續並放大
C. 只發生一次反應
D. 轉化為化學能量
答案：B
解釋：鏈式反應是核裂變時釋放的中子引發更多裂變，形成連鎖效應，從而釋放大量能量。

12. 問題：質量缺口的含義是什麼？
A. 原子核的總質量
B. 核反應中質量損失轉化為能量
C. 質子與中子的差異
D. 放射性衰變的質量變化
答案：B
解釋：質量缺口是核反應中，總質量小於反應前質量的差異，根據質能方程式E=mc²轉化為能量。

13. 問題：一個核反應方程式如 \( ^{238}_{92}\text{U} + ^1_0\text{n} \to ^{239}_{92}\text{U} \) 的含義是什麼？
A. 鈾-238吸收一個中子變為鈾-239
B. 鈾-238衰變為鈾-239
C. 中子轉化為鈾-238
D. 鈾-239分裂為中子
答案：A
解釋：該方程式表示鈾-238原子核吸收一個中子，形成鈾-239，這是核反應的基本表示方式。

14. 問題：超鈾元素是如何產生的？
A. 自然放射性衰變
B. 人工核反應，如中子轟擊
C. 化學合成
D. 太陽能輻射
答案：B
解釋：超鈾元素（如鈽-239）是通過人工核反應，例如在粒子加速器中用中子轟擊鈾等元素來合成。

15. 問題：核化學在醫學中的應用包括什麼？
A. 診斷疾病的放射性示蹤
B. 治療癌症的放射療法
C. 兩者皆是
D. 無應用
答案：C
解釋：核化學應用於醫學，如使用放射性同位素進行影像診斷，或放射療法殺死癌細胞，這些是重要的醫療工具。