74AM73｜第74回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

1

この問題のポイント

熱中性子を非相対論的運動エネルギー式E=mv²/2へ代入し、eVをJへ換算します。

解説

エネルギーは E=0.025×1.60×10⁻¹⁹=4.0×10⁻²¹ Jです。E=mv²/2より v=√(2E/m)=√{(8.0×10⁻²¹)/(1.67×10⁻²⁷)}=√(4.79×10⁶)≈2.19×10³ m/sです。これは室温付近の熱中性子速度として知られる約2,200 m/sに一致します。

選択肢の確認

1

1．2.2 × 10³

判定：正答（記述は正しい）。 計算値2.19×10³ m/sに最も近く、熱中性子の代表速度とも一致します。

2

2．2.2 × 10⁵

判定：正答ではない（記述は誤り）。 2.2×10⁵ m/sは正答の100倍で、平方根や指数計算を誤った値です。

3

3．2.2 × 10⁶

判定：正答ではない（記述は誤り）。 2.2×10⁶ m/sは正答の1,000倍で、0.025 eVの中性子には速すぎます。

4

4．2.2 × 10⁹

判定：正答ではない（記述は誤り）。 2.2×10⁹ m/sは光速を超え、質量を持つ中性子の速度として物理的に不可能です。

5

5．2.2 × 10¹²

判定：正答ではない（記述は誤り）。 2.2×10¹² m/sも光速を大幅に超え、単位換算が成立していません。

覚えるポイント

• 0.025 eVの熱中性子速度は約2.2×10³ m/sです。
• eVからJへ換算してから、v=√(2E/m)を用います。