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115年:醫物幅安(1)

下列放射性核種，何者放射性蛻變方式與其它三項不同？

A⁹⁰Y
B¹²³I
C⁹⁰Sr
D⁹⁹Mo

詳細解析

本題觀念：

本題測驗放射性核種的「衰變方式（Radioactive decay modes）」。放射性同位素為了達到穩定的能量狀態，會自發性地進行蛻變。臨床上常見的核種衰變方式包含貝他衰變（β⁻ decay）、正子發射（β⁺ decay）、電子捕獲（Electron Capture, EC）以及加馬衰變（包含同質異構物躍遷 Isomeric transition 等）。區分不同核種的衰變方式，是核子醫學與放射防護的基礎知識。

選項分析

  • (A) Y-90（釔-90）：主要進行貝他衰變（β⁻ decay），蛻變為穩定的鋯-90（Zr-90），半衰期約 64 小時。因其釋放高能量純 β 粒子，臨床上廣泛應用於肝腫瘤的體內放射微球栓塞治療（SIRT）。
  • (B) I-123（碘-123）：主要進行電子捕獲（Electron Capture, EC），蛻變為穩定的碲-123（Te-123），半衰期約 13.2 小時。蛻變過程中會釋放出約 159 keV 的加馬射線，非常適合用於單光子放射電腦斷層掃描（SPECT），如甲狀腺造影或 MIBG 神經內分泌腫瘤造影。
  • (C) Sr-90（鍶-90）：主要進行貝他衰變（β⁻ decay），蛻變為釔-90（Y-90），半衰期約 29 年。Sr-90 也是一種純貝他發射體（Pure β-emitter）。
  • (D) Mo-99（鉬-99）：主要進行貝他衰變（β⁻ decay），蛻變為鎝-99m（Tc-99m）與 Tc-99，半衰期約 66 小時。此特性被利用於核子醫學部中最核心的設備——鉬-鎝發生器（Mo-Tc generator）的製造。

答案解析

根據上述分析，Y-90、Sr-90 以及 Mo-99 這三種核種均是透過「貝他衰變（β⁻ decay）」的方式進行放射性蛻變。而 I-123 則是透過「電子捕獲（Electron capture）」的方式進行蛻變。因此，I-123 的蛻變方式與其他三項截然不同，故正確答案為 (B)。

核心知識點

放射師國考中，常考核種的衰變機制及其臨床應用，考生必須熟記以下歸納：

  1. 中子過剩（Neutron-rich）核種：
    • 傾向發生貝他衰變（β⁻ decay）（中子轉變為質子）。
    • 常見代表：Mo-99、I-131、Xe-133、Y-90、Sr-90、P-32。
  2. 質子過剩（Proton-rich）核種：
    • 傾向發生電子捕獲（EC）或正子發射（β⁺ decay）（質子轉變為中子）。
    • 若母子核質量差小於 1.022 MeV，只能發生電子捕獲；大於 1.022 MeV 則兩者皆可。
    • 常見發生 EC 代表（重要 SPECT 診斷核種）：I-123、Ga-67、Tl-201、In-111。
    • 常見發生 β⁺ 代表（重要 PET 診斷核種）：F-18、C-11、N-13、O-15、Ga-68。
  3. 同質異構物躍遷（Isomeric Transition, IT）：
    • 處於亞穩態（metastable state）的核種釋放 γ-ray 回到基態。
    • 經典代表：Tc-99m 蛻變為 Tc-99。

臨床重要性

了解同位素的衰變方式直接決定了該核種在臨床的用途。

  • 純 β 發射體（如 Y-90、Sr-90）釋放的電子在組織中射程短（約幾毫米）但具備高線性能量轉移（LET），能有效破壞局部細胞，因此適合做為「放射治療」射源。
  • 發生 EC 且釋放純 γ 射線的核種（如 I-123）穿透力強，能穿透人體被體外的加馬攝影機（Gamma camera）接收，且因為不伴隨破壞性強的 β 粒子，帶給病患的輻射吸收劑量低，因此是完美的「影像診斷」射源。

參考資料

  1. Strontium-90 | Radiation Emergencies - CDC (https://www.cdc.gov/radiation-emergencies/media/pdfs/Strontium.pdf)
  2. Iodine-123 Metaiodobenzylguanidine (I-123 MIBG) in Clinical Applications: A Comprehensive Review - PMC (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC11013488/)
  3. Essential What Does Y-90 Decay To (Y90 Decay)? - Liv Hospital (https://www.livhospital.com/en/liv-health-guide/what-does-y-90-decay-to)
  4. MOLYBDENUM-99 - MIRDSoft (https://mirdsoft.org/products/MIRDspecs/Mo-99_MIRDspecs.pdf)
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