運動エネルギーが1 GeV の¹²C 原子核を1 nA のビーム強度で30 秒間流した。¹²C 原子核によって運ばれた総…

午前　第71問

運動エネルギーが1 GeV の¹²C 原子核を1 nA のビーム強度で30 秒間流した。¹²C 原子核によって運ばれた総エネルギー［J］に最も近いのはどれか。

(1)1
(2)2
(3)5
(4)10
(5)30

正答 (3)

正答は (3)。約 5 J です。【考え方】 ¹²C の原子核は陽子6個を持つので、電荷は 6e です。 1 nA のビームで1秒間に運ばれる ¹²C 核の数は　1 × 10⁻⁹ C/s ÷（6 × 1.60 × 10⁻¹⁹ C）≒ 1.04 × 10⁹ 個/s これが30秒間続くので　1.04 × 10⁹ × 30 ≒ 3.1 × 10¹⁰ 個 1個の運動エネルギーは　1 GeV ＝ 1 × 10⁹ × 1.60 × 10⁻¹⁹ J ＝ 1.60 × 10⁻¹⁰ J

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総エネルギーは　3.1 × 10¹⁰ × 1.60 × 10⁻¹⁰ J ≒ 5.0 J 【別の求め方】 1価のイオンなら、1 nA × 1 GV ＝ 1 W に相当します。電荷が6倍なので個数は 1/6 になり、1/6 W × 30 s ＝ 5 J。【ほかの選択肢】 (1) 1、(2) 2、(4) 10：計算と合わない。誤り (5) 30：電荷を 1e として計算した値。¹²C 核の電荷は 6e。誤り

出典：2024年（令和6年）診療放射線技師国家試験問71（厚生労働省公表）出典元ページ

最終更新日 2026年10月14日

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