108年:放射治療(1)

使用 1 MeV α射線或 γ射線照射細胞,並給予的吸收劑量為相同時,產生的生物效應仍不同。造成此現象的主因為下列何者?

Aα射線在單位距離所釋放的能量較多
Bα射線在單位質量中被吸收的能量較多
Cα射線或 γ射線產生的 DNA 傷害相同
D細胞對 α射線或 γ射線所引起的 DNA 損傷展現不同的修復能力

詳細解析

本題觀念:

本題考的是**線性能量轉移(linear energy transfer, LET)相對生物效應(relative biological effectiveness, RBE)**的關係。當 α 射線(高 LET)與 γ 射線(低 LET)給予相同吸收劑量(absorbed dose,單位 Gy)時,α 射線產生更大的生物效應,關鍵原因在於兩種輻射的能量沉積密度(LET)不同,而非吸收劑量不同。

選項分析

(A) α 射線在單位距離所釋放的能量較多 此陳述正確,且是本題答案。LET 的定義即為帶電粒子在單位路徑長度(unit path length)所沉積的能量(keV/μm)。α 粒子質量大、帶雙正電荷,LET 極高(約 80–100 keV/μm),而 γ 射線產生的電子 LET 僅約 0.2–0.3 keV/μm。高 LET 輻射在 DNA 雙股鏈上沿著粒子軌跡造成密集的複合性損傷(clustered DNA damage),修復極為困難,因此相同吸收劑量下生物效應更大(RBE 可達 1.0–15.3)。

(B) α 射線在單位質量中被吸收的能量較多 此陳述錯誤。吸收劑量(absorbed dose)定義為單位質量吸收的能量(J/kg = Gy),題目明確指出「給予的吸收劑量相同」,因此兩者在

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