110年:核醫診療(2)

有關以核反應器製造放射性核種的敘述,下列何者最適當?

A利用核分裂(fission)產生的高能質子誘發核子反應產生放射性核種
B可以從核分裂產物經過分離程序獲得中子過多的放射性核種(neutron rich nuclides)
C由核分裂產物經分離程序獲得的放射性核種大多是含載體(carrier)產物
D⁸²Sr為核反應器製造核種

詳細解析

本題觀念:

放射性核種的製造主要可以分為三大來源:核反應器(Nuclear reactor)、迴旋加速器(Cyclotron)以及核種產生器(Generator)。本題聚焦於「核反應器」的製造原理。核反應器主要是利用中子撞擊穩定靶物質,透過中子捕獲(Neutron capture, (n,γ)(n, \gamma))或核分裂(Fission, (n,f)(n, f))反應來製造放射性核種;因為加入了中子或重元素分裂的關係,其產生的核種多為「中子過多」(neutron-rich)的狀態,在衰變時傾向發生 β\beta^- 衰變。

選項分析

  • (A) 利用核分裂(fission)產生的高能質子誘發核子反應產生放射性核種:錯誤。核反應器內部進行核分裂連鎖反應時,釋放出來的粒子是中子(neutrons),而非高能質子。利用高能質子(帶電粒子)來誘發核子反應是迴旋加速器或線性加速器的專屬原理。
  • (B) 可以從核分裂產物經過分離程序獲得中子過多的放射性核種(neutron rich nuclides):正確。重元素(如鈾-235)的原子核中,中子數遠大於質子數。當其發生核分裂時,分裂產生的碎片(即核分裂產物)同樣會繼承此特性,帶有過多的中子,因此屬於中子過多的放射性核種(neutron-rich nuclides)。
  • **(C) 由核分

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