108年:核醫診療(1)

核反應器( reactor )所產生的放射核種,通常有下列何種特性?

A中子數不足
B中子數過多
C質量數不足
D質子數過多

詳細解析

本題觀念:

核反應器(nuclear reactor)利用中子誘發核分裂(nuclear fission)產生放射性核種。這些核種因其產生機制而具有特定的核素特性,理解反應器產製核種的中子/質子比特徵是核醫物理的基礎知識。

選項分析

(A) 中子數不足 中子數不足的核種(neutron-deficient)通常由加速器(cyclotron)製備,其衰變方式以正子射出(β+\beta^+ decay)或電子捕獲(electron capture, EC)為主。此特性不適用於反應器產製核種。

(B) 中子數過多正確答案。反應器以大量中子轟擊標靶核種,產生富含中子(neutron-rich)的放射性核種。這類核種為了恢復穩定,會以 β\beta^- 衰變(負 beta 衰變)方式釋出能量:核內一個中子轉變為質子,同時放出 beta 粒子(電子)和反電子微中子。大多數反應器治療性核種(therapeutic radionuclides)都是富中子核種,以 β\beta^- 衰變為主。

(C) 質量數不足 「質量數不足」並無明確物理意義,不構成放射性衰變的特定分類依據,屬干擾選項。

(D) 質子數過多 質子數過多的核種(proton-rich)與「中子數不足」等效,為加速器製備核種的特性,同樣以 $\b

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