109年:醫物幅安(2)

99Mo → 99mTc → 99Tc為連續放射蛻變,若從99Mo孳生器中萃取 37 MBq 的99mTc溶液,一年後要排放此溶液至下水道,此時99Tc的活度為多少 Bq ?(99Mo半衰期 66小時、99mTc半衰期 6小時、99Tc半衰期 2 × 105年)

A0.06
B0.12
C2.4
D18.5

詳細解析

本題觀念:

本題考核放射性蛻變鏈(decay chain)中的活度計算,涉及 99^{99}Mo → 99m^{99m}Tc → 99^{99}Tc 連續蛻變,以及長半衰期核種(99^{99}Tc)在長時間後的活度估算。

核心概念:由 99m^{99m}Tc 蛻變積累的 99^{99}Tc 原子數

  1. 萃取後的 99m^{99m}Tc 溶液:已從孳生器中分離,不再有 99^{99}Mo 持續補充 99m^{99m}Tc。
  2. 一年後的狀態99m^{99m}Tc 的半衰期僅 6 小時,一年(約 1460 個半衰期)後,所有 99m^{99m}Tc 均已蛻變完畢,全部轉變為 99^{99}Tc。
  3. 99^{99}Tc 的特性:半衰期 2×1052 \times 10^5 年,極長,因此在一年內幾乎沒有 99^{99}Tc 發生蛻變,累積量近乎等於初始 99m^{99m}Tc 的原子數。

計算步驟:

Step 1:求初始 99m^{99m}Tc 的原子數

N0(99mTc)=A0λ99mTcN_0(^{99m}\text{Tc}) = \frac{A_0}{\lambda_{99m\text{Tc}}}

其中衰變常數 λ99mTc\lambda_{99m\text{Tc}}

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