113年:醫物幅安(1)

下列何者的放射蛻變模式,不會產生電子捕獲現象?

A11C
B13N
C68Ga
D82Rb

詳細解析

本題觀念:

放射性同位素若核內質子過多(中子缺乏),會傾向透過「正子發射(Positron emission, β+\beta^+ decay)」或「電子捕獲(Electron capture, EC)」這兩種競爭模式進行蛻變,以達到更穩定的狀態。 正子發射需要母核與子核之間的蛻變能量(Q 值)大於 1.022 MeV。當 Q > 1.022 MeV 時,這兩種蛻變模式皆可發生,其分支比例(branching ratio)取決於核種的原子序 (Z) 以及衰變能量。 原子序較大(內層軌道電子較靠近原子核)的核種通常較易發生電子捕獲;相反地,輕核種且具備較高 Q 值的核種,則較傾向以正子發射為主要衰變模式。

選項分析

  • (A) 11C:碳-11 是 PET 常用的輕核種,主要以約 99.8% 的機率進行正子發射,但仍有約 0.2% 的微小機率會發生電子捕獲現象。因此不符合題意。
  • (B) 13N:氮-13 在醫學物理文獻與 MIRD(Medical Internal Radiation Dose)衰變數據中,被歸類為「純正子發射體(pure positron emitter)」。其正子發射的分支比例為 100%,不會產生電子捕獲現象。此選項正確。
  • (C) 68Ga:鎵-68 的原子序較高(Z=31),以約 89% 的機率進行正子發射,同

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