使用迴旋加速器生產正子放射核種¹⁸F及¹¹C，該加速器的質子能量宜為多少keV？

本題觀念：

醫用迴旋加速器（Medical Cyclotron）廣泛應用於生產正子造影（PET）所需的短半衰期放射性同位素，最常見的包含 $^{18}\text{F}$、$^{11}\text{C}$、$^{13}\text{N}$、$^{15}\text{O}$。這些同位素主要是透過質子（proton）撞擊靶物質產生核反應來製造。

要引發核反應，入射質子必須具備足夠的動能，以克服靶原子核的庫侖障壁（Coulomb barrier），並超過該核反應的低限能量（Threshold energy）。一般在醫院或微型迴旋加速器中心，用於生產 $^{18}\text{F}$ 及 $^{11}\text{C}$ 的質子能量通常落在 10 MeV 至 18 MeV 的範圍內。

選項分析

• (A) 12 keV：能量過低。12 keV 屬於一般 X 射線的能量範圍，完全無法克服原子核的庫侖障壁來引發核反應。
• (B) 120 keV：能量亦過低。0.12 MeV 仍遠低於製造正子放射核種所需的百萬電子伏特（MeV）等級門檻。
• (C) 1,200 keV：即 1.2 MeV。以製造 $^{18}\text{F}$ 最常見的 $^{18}\text{O}(p,n)^{18}\text{F}$ 反應為例，其反應的低限能量（Threshold

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