110年:醫物幅安(1)

活度為 3.7 TBq之60Co,其質量約為多少?(已知60Co的半衰期為 5.26 y )

A87.3 mg
B87.3 μg
C87.3 ng
D87.3 pg

詳細解析

本題觀念

本題測驗的核心觀念為放射性活度(Activity)與射源質量(Mass)之間的轉換關係。 放射性活度 AA 指的是單位時間內發生衰變的原子核數目,其公式為: A=λNA = \lambda N 其中:

  • λ\lambda 為衰變常數(Decay constant),λ=ln2T1/2\lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}}
  • NN 為放射性同位素的原子總數,可由質量 mm、原子量 MM 與亞佛加厥常數 NAN_A 求得:N=mM×NAN = \frac{m}{M} \times N_A

將上述兩式合併,可得活度與質量的完整關係式(即比活度 Specific Activity 的概念): A=ln2T1/2×mM×NAA = \frac{\ln 2}{T_{1/2}} \times \frac{m}{M} \times N_A

選項分析

由上述關係式,我們可以將公式移項來求解質量 mmm=AT1/2Mln2NAm = \frac{A \cdot T_{1/2} \cdot M}{\ln 2 \cdot N_A}

代入題幹給定的數值進行計算:

  • A=3.7 TBq=3.7×1012 BqA = 3.7 \text{ TBq} = 3.7 \times 10^{12} \text{ Bq} (即 3.7×10123.7 \times 10^{12} 次衰變/秒,這剛好是 100 Ci100 \text{ Ci}
  • $T_

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