106年:醫物幅安(2)

於距離 ¹⁸F(半衰期 110 分鐘)之點射源 0.1 公尺處測得劑量率 16 mSv/h ,220 分鐘後,距離該點射源 0.4 公尺處之劑量率為多少?

A0.15 mSv/h
B0.25 mSv/h
C1.0 mSv/h
D5.0 mSv/h

詳細解析

本題觀念:

本題為雙重計算題,需同時應用兩個物理定律:

  1. 放射性衰變定律:劑量率隨時間按指數衰減,每一個半衰期縮減為一半
  2. 平方反比定律(inverse square law):點射源的劑量率與距離平方成反比

18F^{18}\text{F}(氟-18)的半衰期為 110 分鐘,是正子射出核種,廣泛用於正子斷層造影(PET)。

選項分析

已知條件:

  • 初始劑量率 D˙0=16 mSv/h\dot{D}_0 = 16 \text{ mSv/h},測量距離 r1=0.1 mr_1 = 0.1 \text{ m}
  • 半衰期 T1/2=110 minT_{1/2} = 110 \text{ min}
  • 經過時間 t=220 mint = 220 \text{ min}
  • 最終測量距離 r2=0.4 mr_2 = 0.4 \text{ m}

Step 1:計算經過的半衰期數

n=tT1/2=220 min110 min=2 個半衰期n = \frac{t}{T_{1/2}} = \frac{220 \text{ min}}{110 \text{ min}} = 2 \text{ 個半衰期}

Step 2:衰變後的劑量率(仍在 0.1 m 處)

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