107年:核醫診療(2)

以反應器製造 ³²P,可使用中子撞擊³¹P或³²S。為何後者之比活度( specific activity )較高?

A因為³²S與³²P的原子量相同
B因為³²P與³¹P不易分離
C因為³²S反應截面較大較容易撞擊
D因為撞擊³²S的產率較高

詳細解析

本題觀念:

反應器生產放射性同位素 32P^{32}\text{P} 的兩種路徑:31P(n,γ)32P^{31}\text{P}(n,\gamma)^{32}\text{P}32S(n,p)32P^{32}\text{S}(n,p)^{32}\text{P},後者能產生較高比活度(specific activity)的關鍵原因在於產物與靶材為不同元素,可透過化學分離取得接近無載體(carrier-free)的 32P^{32}\text{P}

選項分析

(A) 因為 32S^{32}\text{S}32P^{32}\text{P} 的原子量相同:原子量相同(同量異位素)只是核反應能量上的巧合,與比活度高低無直接關聯。此選項錯誤。

(B) 因為 32P^{32}\text{P}31P^{31}\text{P} 不易分離:這是正確答案。31P(n,γ)32P^{31}\text{P}(n,\gamma)^{32}\text{P} 反應中,靶材 31P^{31}\text{P} 與產物 32P^{32}\text{P} 同為磷元素的同位素(isotopes),化學性質幾乎完全相同,無法以化學方法分離。因此產物中必然混有大量未反應的穩定 31P^{31}\text{P}(即載體),導致比活度偏低。相較之下,32S(n,p)32P^{32}\text{S}(n,p)^{32}\text{P} 的靶材是硫(S)、產物是磷(

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