111年:核醫診療(1)

80.計測某放射樣品,若計測標準差不超過計測值的 2%,則該放射樣品至少需多少計數數值?

A10,000
B1,000
C1,250
D2,500

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心觀念為放射性衰變計數的統計學特性。放射性原子的衰變屬於隨機獨立事件,其發生次數的機率分布遵循卜瓦松分布(Poisson distribution)。在卜瓦松分布中,一個重要特徵是其變異數(variance)等於平均值;因此,當測得的總計數值為 NN 時,其標準差(standard deviation, σ\sigma)可估計為 σ=N\sigma = \sqrt{N}

在實際應用中,我們常以**相對標準差(Relative Standard Deviation, RSD)**或稱為變異係數來評估測量的相對誤差,其定義為標準差與計測值的比值: RSD=σN=NN=1N\text{RSD} = \frac{\sigma}{N} = \frac{\sqrt{N}}{N} = \frac{1}{\sqrt{N}}

選項分析

題目要求計測標準差不超過計測值的 2%,即 RSD2%\text{RSD} \le 2\%(或 0.020.02)。我們將各選項的計數值 NN 代入相對標準差公式進行檢驗:

  • (A) 10,000:若 N=10,000N = 10,000,則 σ=10,000=100\sigma = \sqrt{10,000} = 100。相對標準差為 10010,000=1%\frac{100}{10,000} = 1\%。雖然 1%1\% 小於 2%2\%,符合誤差要求,但題目詢問的是「

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