107年:核醫診療(2)

附圖為核種的長期平衡圖( secular equilibrium ),則圖中 (1) ,(2) ,(3) 分別為何? 圖片

A母核,子核增建( buildup ),分離子核衰變( isolated daughter decay )
B子核增建( buildup ),母核,分離子核衰變( isolated daughter decay )
C母核,分離子核衰變( isolated daughter decay ),子核增建( buildup )
D子核增建( buildup ),分離子核衰變( isolated daughter decay ),母核

詳細解析

本題觀念:

核種長期平衡(secular equilibrium)是放射性衰變系列中,當母核的半衰期遠長於子核(通常超過 100 倍),使得母核的衰變速率在觀察時間內幾乎不變,子核的活度最終與母核達到相等的穩定狀態。此圖以半對數座標(Y 軸為 Activity 對數刻度,X 軸為 Time)呈現三條特徵曲線,考生需辨識各曲線代表的物理意義。

影像分析:

圖標題為「Secular Equilibrium」,Y 軸為 Activity(活度),採對數刻度(10–1000);X 軸為 Time(時間,0–70)。圖中有三條曲線,各以箭頭標示:

  • (1):位於圖形最上方的水平直線,活度維持在約 1000 附近幾乎恆定,貫穿整個時間軸。此曲線代表**母核(parent nuclide)**的活度——因母核半衰期遠大於觀察時間尺度,其衰變率在此期間近乎不變。

  • (2):從圖左側低活度起始,呈 S 形上升,最終趨近並貼近曲線 (1),達到穩定的平台值。此曲線代表子核增建(daughter buildup)——子核從零開始累積,隨母核持續供給而增建,約經過 5–6 個子核半衰期後達到長期平衡,活度趨近於母核活度。

  • (3):從圖左側高活度出發,在半對數座標上呈一條向右下方延伸的直線(即指數衰減),斜率陡峭。此曲線代表**分離子核衰變(i

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