第74回 診療放射線技師国家試験 問73

解説

熱中性子（0.025 eV）の速度は、古典的運動エネルギーの式 E＝½mv² を v について解いて求める（v＝√(2E/m)）。 まずエネルギーをJに換算すると E＝0.025 eV×1.60×10⁻¹⁹ J/eV＝4.0×10⁻²¹ J。 次に 2E/m＝2×4.0×10⁻²¹/(1.67×10⁻²⁷)＝4.79×10⁶（m/s）²。 その平方根をとると v＝√(4.79×10⁶)≒2.19×10³ m/s となり、2.2×10³ m/s が正答である。 これは熱中性子の代表速度（約2,200 m/s）に一致し、他の桁（10⁵〜10¹²）は質量とエネルギーの大きさから計算上ありえない。