114年:核醫診療(1)

某醫用迴旋加速器以特定條件生產¹¹C,經2小時照射,可生產4.0 Ci的¹¹C;在相同條件下,若照射1小時,約可生產¹¹C多少活度(Ci)?

A2.0
B2.5
C3.0
D3.6

詳細解析

本題觀念:

本題考查迴旋加速器(Cyclotron)生產放射性同位素時的活度累積計算。在同位素生產過程中,放射性核種的活度會隨著照射時間增加而上升,但同時也會進行放射性衰變。活度隨時間變化的公式為: A(t)=Asat×(1eλt)=Asat×(1(12)tT1/2)A(t) = A_{sat} \times (1 - e^{-\lambda t}) = A_{sat} \times (1 - (\frac{1}{2})^{\frac{t}{T_{1/2}}})

其中:

  • A(t)A(t):照射時間 tt 時的放射性活度。
  • AsatA_{sat}:飽和活度(Saturation Activity),代表在該照射條件下(如射束電流、靶物質等固定時)所能達到的最大理論活度。
  • λ\lambda:衰變常數。
  • T1/2T_{1/2}:物理半衰期。

解題的關鍵隱藏條件是 碳-11 (11C^{11}C) 的半衰期11C^{11}C 是正子造影(PET)常用的放射性同位素,其物理半衰期精確值約為 20.38 分鐘,而在國考計算中,為了方便運算,通常以 20 分鐘 作為標準基準。

選項分析

  • A選項 (2.0):如果不考慮放射性衰變,僅將生產活度視為與時間成正比的線性關係(2 小時產出 4.0 Ci,1 小時產出一半 2.0 Ci),就會得出這個錯誤答案。實際上,生產初期的活度累積速度最快。
  • **B選項

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