107年:核醫診療(2)

¹¹C可經由下列那種方式產生?

A¹⁴N(p, α)¹¹C
B¹⁰B(p, n)¹¹C
C¹⁴N(p, n)¹¹C
D¹⁰B(n, p)¹¹C

詳細解析

本題觀念:

¹¹C(碳-11)是 PET 造影最常用的放射性核種之一,由迴旋加速器(cyclotron)以質子撞擊靶材產生。最常用的核反應為 14N(p,α)11C^{14}\text{N}(\text{p},\alpha)^{11}\text{C},即以質子撞擊氮-14,釋出 α 粒子並產生 ¹¹C。

選項分析

(A) 14N(p,α)11C^{14}\text{N}(\text{p},\alpha)^{11}\text{C} 此為 ¹¹C 的標準生產核反應。以 16–18 MeV 質子轟擊含氮氣(¹⁴N)靶材,放出 α 粒子,生成 ¹¹C。此反應為目前 PET 設施最廣泛採用的方式,可生產高產率、高莫耳活度(molar activity)的 ¹¹C。

(B) 10B(p,n)11C^{10}\text{B}(\text{p},\text{n})^{11}\text{C} 此反應以質子撞擊硼-10,放出中子,生成 ¹¹C。雖然理論上可行,但需要使用固態硼靶,操作較繁瑣,產率也不及 (A) 選項,並非標準臨床製備方式。

(C) 14N(p,n)11C^{14}\text{N}(\text{p},\text{n})^{11}\text{C} 此核反應式質量數不守恆——14N^{14}\text{N} 被質子撞擊後,若放出中子,應生成 14O^{14}\text{O} 而非 $^{11}\text{

...(解析預覽)...