108年:放射器材(2)

核⼦醫學科於週⼀上午 6:30 接收⼀顆 ⁹⁹Mo-⁹⁹ᵐTc 射源孳⽣器(檢定⽇為週三 12:00 ,500 mCi ), 因臨床檢查需求,於上午 8:00 抽取 ⁹⁹ᵐTcO₄⁻10ml ,量測後活度約 800 mCi ,下⼀次要抽取最⼤活度的 ⁹⁹ᵐTcO₄⁻約須間隔多少⼩時?( ⁹⁹Mo 半衰期為 67 hr , ⁹⁹ᵐTc 半衰期為 6hr )

A12
B20
C23
D30

詳細解析

本題觀念:

本題考查 99^{99}Mo/99m^{99m}Tc 射源孳生器的暫時平衡(transient equilibrium)動力學,以及抽取後再次達到最大 99m^{99m}Tc 活度所需的時間。

選項分析

核心問題:在週一上午 8:00 抽取後,下一次要抽取最大活度需等待多少小時?

99^{99}Mo/99m^{99m}Tc 系統處於暫時平衡(transient equilibrium):

  • 99^{99}Mo 半衰期(T1/2,pT_{1/2,p})= 67 hr
  • 99m^{99m}Tc 半衰期(T1/2,dT_{1/2,d})= 6 hr

最大活度時間公式:

抽取後(daughter 清除)從零開始重新積累,99m^{99m}Tc 活度隨時間 tt 先升後降(因母核同步衰減)。最大值發生在:

tmax=1.44T1/2,pT1/2,dT1/2,pT1/2,dln ⁣(T1/2,pT1/2,d)t_{max} = \frac{1.44 \cdot T_{1/2,p} \cdot T_{1/2,d}}{T_{1/2,p} - T_{1/2,d}} \cdot \ln\!\left(\frac{T_{1/2,p}}{T_{1/2,d}}\right)

代入數值:

tmax=1.44×67×6676ln ⁣(676)t_{max} = \frac{1.44 \times 67 \times 6}{67 - 6} \cdot \ln\!\left(\frac{67}{6}\right)

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