108年:放射器材(1)

必須利用迴旋加速器製造的放射性同位素為:

A²²⁶Ra
B⁶⁰Co
C¹⁸F
D¹³⁷Cs

詳細解析

本題觀念:

放射性同位素的生產方法分為**迴旋加速器(cyclotron)生產與核反應爐(reactor)**生產,以及天然放射性核種。需要區分各選項核種的來源。

選項分析

(A) ²²⁶Ra(鐳-226) ²²⁶Ra 是天然放射性核種,為鈾-238 衰變系列的成員,自然界中由 ²³⁰Th 衰變而來,不需要迴旋加速器或核反應爐人工生產。半衰期 1600 年,歷史上用於放射治療(現已被其他核種取代)。此選項錯誤。

(B) ⁶⁰Co(鈷-60) ⁶⁰Co 由核反應爐生產,將穩定的 ⁵⁹Co 置於反應爐中,透過中子捕獲反應(neutron activation):59Co(n,γ)60Co^{59}\text{Co}(n, \gamma)^{60}\text{Co} 產生。半衰期 5.27 年,廣泛用於放射治療(遠隔治療)及 γ 刀手術,不需要迴旋加速器此選項錯誤。

(C) ¹⁸F(氟-18) ¹⁸F 必須利用迴旋加速器生產。最常用的反應為質子轟擊富 ¹⁸O 的水(enriched water target): 18O(p,n)18F^{18}\text{O}(p, n)^{18}\text{F} 由於半衰期僅 109.8 分鐘,¹⁸F 無法長期儲存,必須在附近的迴旋加速器生產後快速使用,是 PET 核種生產的核心。*

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