113年:醫物幅安(2)

關於磁振造影訊號來源的敘述,下列何者正確?

A不同元素的原子核其自旋量子數皆不同
B若一原子帶有未成對的電子,當主磁場B0出現時,便可測得此原子產生的磁偶極矩(magnetic dipole moments)
C在主磁場B0出現時,氫原子本身的排列會與主磁場B0平行或反平行
D主磁場B0越大,淨磁偶極矩(net magnetic dipole moments)也越大

詳細解析

本題觀念:

本題測驗磁振造影(Magnetic Resonance Imaging, MRI)的基本物理原理,特別是核磁共振(NMR)訊號的物理來源。MRI 訊號的產生,是奠基於人體內特定原子核(主要是氫原子核 1^1H)的量子自旋特性。當這些原子核被置於強大且均勻的外加主磁場(B0B_0)中,會產生巨觀的淨磁化向量(Net Magnetization),這正是後續給予射頻(RF)脈衝後能讀取到訊號的基礎。

選項分析

  • A. 不同元素的原子核其自旋量子數皆不同錯誤。自旋量子數(Spin quantum number, II)由原子核內的質子數與中子數決定。只要質子數與中子數不全為偶數,該原子核就具有非零的自旋量子數。然而,許多不同元素的原子核可以擁有相同的自旋量子數。例如:氫(1^1H)、碳-13(13^{13}C)、氟(19^{19}F)與磷(31^{31}P)的自旋量子數皆同為 1/21/2

  • B. 若一原子帶有未成對的電子,當主磁場B0出現時,便可測得此原子產生的磁偶極矩(magnetic dipole moments)錯誤。臨床磁振造影是基於核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR),其訊號的來源是原子核內未成對的「質子或中子」所產生的「核磁偶極矩」。選項所

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