⁹⁹Tc與⁹⁹ᵐTc互稱為：

本題觀念：

本題測驗核子醫學與輻射物理學中最基礎的「核種分類」觀念。原子核的特性由其質子數（原子序，Z）、中子數（N）、質量數（A）以及其所處的核能階狀態（Energy state）來決定。依據這些參數的異同，可以將不同核種之間的關係進行分類。

選項分析

• A. 同位素（isotope）：錯誤。同位素是指具有「相同的原子序（Z），但質量數（A）與中子數（N）不同」的核種（例如 $^{12}\text{C}$ 與 $^{14}\text{C}$）。$^{99}\text{Tc}$ 和 $^{99m}\text{Tc}$ 的質量數與中子數完全相同，因此不屬於同位素。
• B. 同重素（isobar）：錯誤。同重素是指具有「相同的質量數（A），但原子序（Z）不同」的核種（例如 $^{99}\text{Mo}$ 與 $^{99}\text{Tc}$）。$^{99}\text{Tc}$ 和 $^{99m}\text{Tc}$ 兩者的原子序皆為 43，因此不屬於同重素。
• C. 同中素（isotone）：錯誤。同中素是指具有「相同的中子數（N），但原子序（Z）不同」的核種。$^{99}\text{Tc}$ 和 $^{99m}\text{Tc}$ 雖然中子數相同（皆為 56），但原子序也相同，不符合同中素的定義。
• D. 同質異構物（isomer）：正確。同質異構物（又稱核異構物，Nuclear isomer）是指具有「相同的原子序（Z）、相同的中子數（N）、相同的質量數（A），但處於不同的核能階狀態」的核種。$^{99m}\text{Tc}$ 中的 "m" 代表亞穩態（metastable state），它是 $^{99}\text{Tc}$ 的激發態同質異構物。

答案解析

正確答案為 D。 $^{99}\text{Tc}$ 與 $^{99m}\text{Tc}$ 兩者的質子數均為 43，中子數均為 56，質量數均為 99。兩者唯一的差異在於原子核內部的能量狀態：$^{99m}\text{Tc}$ 處於較高能階的亞穩態（metastable state），而 $^{99}\text{Tc}$ 處於基態（ground state）。這種具有相同質子數與中子數、但核能階不同的核種，在放射物理中被精確定義為同質異構物（isomer）。在臨床核子醫學中，$^{99m}\text{Tc}$ 會透過同質異構轉變（Isomeric Transition, IT）釋出約 140 keV 的伽馬射線（$\gamma$-ray），躍遷回基態的 $^{99}\text{Tc}$，此伽馬射線正是用於醫學造影（如 SPECT）的訊號來源。

核心知識點

醫事放射師國考中，核種分類的定義為必考基礎知識，請務必熟記以下英文首字母與代表意義的對應技巧：

1. 核種分類記憶法：
   • Isoto$\textbf{p}$es (同位素)：$\textbf{p}$roton (質子) 數相同，質量數不同。
   • Iso$\textbf{b}$ars (同重素)：原子量（通常代號為 A，但此處可聯想 $\textbf{b}$ody weight/mass）相同，質子數不同。
   • Isoto$\textbf{n}$es (同中素)：$\textbf{n}$eutron (中子) 數相同，質子數不同。
   • Iso$\textbf{m}$ers (同質異構物)：$\textbf{m}$etastable/energy state (能階) 不同，其餘 A, Z, N 皆相同。
2. 同質異構轉變 (Isomeric Transition, IT)：
   • 處於亞穩態的原子核躍遷至較低能階的過程，過程中不改變原子序與質量數。
   • 伴隨釋放伽瑪射線 ($\gamma$-ray) 或產生內部轉換電子 (internal conversion electron)。
3. $^{99m}\text{Tc}$ 的臨床特性：
   • 物理半衰期為 6.02 小時。
   • 釋放 140 keV 的純伽馬射線，無貝他 ($\beta$) 粒子輻射，可減少病人輻射劑量，並與加馬攝影機 (Gamma camera) 及 SPECT 的晶體偵測效率高度契合。

參考資料

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