78AM61第78回 診療放射線技師国家試験 過去問

理工学・放射線科学原子と原子核原子核

同中性子体の関係にある組合せで正しいのはどれか。

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正解: 4

正答

4.15N 16O

問題のポイント

同中性子体とは、中性子数が同じで、陽子数が異なる原子核のことです。

原子核では、

  • 質量数 A = 陽子数 Z + 中性子数 N
  • 中性子数 N = 質量数 A − 原子番号 Z

で求めます。

この問題では、それぞれの核種の中性子数を計算し、中性子数が同じ組合せを選びます。

原子番号の確認

代表的な原子番号は次のとおりです。

  • C〈炭素〉:Z = 6
  • N〈窒素〉:Z = 7
  • O〈酸素〉:Z = 8

各選択肢の確認

1.12C と 16O
12C:中性子数 = 12 − 6 = 6
16O:中性子数 = 16 − 8 = 8
中性子数が異なるため、同中性子体ではありません。

2.13C と 14C
13C:中性子数 = 13 − 6 = 7
14C:中性子数 = 14 − 6 = 8
中性子数が異なるため、同中性子体ではありません。
なお、どちらも炭素なので、これは同位体の関係です。

3.14N と 14C
14N:中性子数 = 14 − 7 = 7
14C:中性子数 = 14 − 6 = 8
中性子数が異なるため、同中性子体ではありません。
質量数が同じなので、これは同重体の関係です。

4.15N と 16O
15N:中性子数 = 15 − 7 = 8
16O:中性子数 = 16 − 8 = 8
中性子数がどちらも8です。
陽子数は異なるため、同中性子体の関係です。

5.16O と 16N
16O:中性子数 = 16 − 8 = 8
16N:中性子数 = 16 − 7 = 9
中性子数が異なるため、同中性子体ではありません。
質量数が同じなので、同重体の関係です。

覚えるポイント

核種の関係は、何が同じかで整理します。

  • 同位体:陽子数が同じ、中性子数が異なる
  • 同重体:質量数が同じ、陽子数が異なる
  • 同中性子体:中性子数が同じ、陽子数が異なる

本問では、15Nと16Oの中性子数がどちらも8なので、正答は4です。

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