75AM70｜第75回 診療放射線技師国家試験 過去問
重水素の質量欠損に等価なエネルギー［MeV］に最も近いのはどれか。 ただし、中性の重水素原子、陽子、中性子、電子の質量をそれぞれ 2.0141 u、 1.0073 u、1.0087 u、0.0005 u とする。 また、u は統一原子質量単位で、 1 u と等価なエネルギーを 931.5 MeV とする。
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正解: 2
正答
2
この問題のポイント
この設問では、次の知識を判断の軸にします：質量欠損＝分離核子等の質量和−束縛状態質量です。
解説
中性重水素原子を陽子＋中性子＋電子へ分けると質量和は1.0073＋1.0087＋0.0005＝2.0165 uです。質量欠損は2.0165−2.0141＝0.0024 u、エネルギーは0.0024×931.5＝2.24 MeVで、2.2 MeVが最も近くなります。
選択肢の確認
1
1．1.1
判定：正答ではない（記述は誤り）。 1.1 MeVは求めた結合エネルギー約2.24 MeVの半分です。
2
2．2.2
判定：正答（記述は正しい）。 0.0024 u×931.5 MeV/u≒2.2 MeVです。
3
3．3.3
判定：正答ではない（記述は誤り）。 3.3 MeVは質量欠損0.0035 u相当で計算値より大きいです。
4
4．4.4
判定：正答ではない（記述は誤り）。 4.4 MeVは約2倍で、粒子質量和の差と合いません。
5
5．5.5
判定：正答ではない（記述は誤り）。 5.5 MeVは重水素結合エネルギーとして大き過ぎます。
覚えるポイント
- 質量欠損＝分離核子等の質量和−束縛状態質量です。
- 重水素の結合エネルギーは約2.2 MeVです。
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