111年:核醫診療(1)

68.某放射核種經過一個平均壽命後,其原始活度約有多少百分比衰變?

A25%
B37%
C50%
D63%

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗放射性衰變定律(Radioactive decay law)中「平均壽命(Mean life)」的定義,以及其與放射性核種活度隨時間變化之數學關係。

選項分析:

  • (A) 25%:這是經過「兩個半衰期(2×T1/22 \times T_{1/2})」後「剩餘(未衰變)」的活度百分比(1/4=25%1/4 = 25\%)。若經過兩個半衰期,已衰變的比例應為 75%。
  • (B) 37%:這是經過「一個平均壽命(τ\tau)」後「剩餘(未衰變)」的活度百分比(e136.8%e^{-1} \approx 36.8\%)。若考生未注意題目問的是「已衰變」的比例,很容易因看到熟悉數字而誤選此項。
  • (C) 50%:這是經過「一個半衰期(T1/2T_{1/2})」後「剩餘」或「已衰變」的活度百分比。
  • (D) 63%:這是經過「一個平均壽命(τ\tau)」後「已衰變」的活度百分比(1e163.2%1 - e^{-1} \approx 63.2\%),為正確答案。

答案解析:

  1. 放射性核種的衰變公式為 A(t)=A0eλtA(t) = A_0 e^{-\lambda t},其中 A(t)A(t) 為時間 tt 時的活度,A0A_0 為原始活度,λ\lambda 為衰變常數(Decay constant)。
  2. 平均壽命(Mean life,符號通常為 τ\tau)定義為衰變常數的倒數,

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