下圖中 ²⁰¹Tl 核種最有可能進行何種衰變？

本題觀念：

本題測驗放射性同位素的衰變模式（Decay modes）與核醫學常用藥物鉈-201（Thallium-201, 201Tl）的物理與核衰變特性。

選項分析

• 選項 A (正確)：201Tl 是一種缺中子（neutron-deficient）的放射性同位素，主要透過 100% 的電子捕獲（Electron capture, EC）衰變成子核種汞-201（201Hg）。在電子捕獲的過程中，子核種 201Hg 會處於激發態，隨後釋放加馬射線（γ-ray，主要能量為 135 keV 及 167 keV）以及來自汞的特性 X 光（Characteristic X-ray，能量約 69-83 keV）以回到基態。因此 201Tl 主要進行電子捕獲及 γ 衰變。
• 選項 B (錯誤)：貝他負衰變（β- decay）通常發生在富含中子（neutron-rich）的核種，其機制是將中子轉換為質子並釋放電子。201Tl 是由迴旋加速器生產的缺中子核種，並不會進行 β- 衰變。
• 選項 C (錯誤)：貝他正衰變（β+ decay）與電子捕獲互為競爭反應，皆發生於缺中子核種。然而，發生 β+ 衰變的先決條件為母核與子核之間的能量差（Q 值）必須大於 1.022 MeV（即兩倍的電子靜止質量）。根據核數據，201Tl 衰變的 Q 值約為 483 k

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