109年:核醫診療(2)

一放射核種測 10分鐘之活性計數為 10,000 ,該樣品之計數率和標準差為何?

A1,000±32 cpm
B1,000±3.2 cpm
C1,000±100 cpm
D1,000±10 cpm

詳細解析

本題觀念:

放射性衰變的計數統計遵循Poisson 分布(Poisson distribution),其中一個重要特性是:若平均計數為 NN,則標準差 σ=N\sigma = \sqrt{N}。這個特性讓我們從單次測量就能估算統計不確定性,是核醫品質管控和輻射測量的基礎。

本題考計數率(count rate)及其對應標準差的計算。

選項分析

已知條件:

  • 測量時間 t=10t = 10 分鐘
  • 總計數 Ntotal=10,000N_{total} = 10{,}000 個計數

步驟一:計算計數率 R R=Ntotalt=10,00010=1,000 cpmR = \frac{N_{total}}{t} = \frac{10{,}000}{10} = 1{,}000 \text{ cpm}

步驟二:計算總計數的標準差 σN=Ntotal=10,000=100\sigma_N = \sqrt{N_{total}} = \sqrt{10{,}000} = 100

步驟三:計算計數率的標準差 σR=σNt=10010=10 cpm\sigma_R = \frac{\sigma_N}{t} = \frac{100}{10} = 10 \text{ cpm}

因此計數率與標準差為 1,000±101{,}000 \pm 10 cpm。

(A) 1,000 ± 32 cpm — 錯誤。32 約等於 1000\sqrt{1000},即錯誤地將計數率(1000)取根

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