115年:核醫診療(2)

放射免疫分析僅使用¹²⁵I 試劑,下列那一核種最適用於校正實驗室加馬計數器(gamma counter)?

A²²⁶Ra
B⁶⁸Ge
C¹³⁷Cs
D¹²⁹I

詳細解析

本題觀念

校正實驗室加馬計數器時,參考核種最重要的條件,是其光子能量要接近實際檢測核種,並且具有足夠穩定、可長期使用的放射性特性。放射免疫分析使用 ¹²⁵I,主要偵測約 27.1 keV 的 X 射線與 35.5 keV 的低能量 γ 射線,因此校正重點是低能量光子區間,不是只要能發出 γ 射線就可以。

¹²⁹I 的發射能量和 ¹²⁵I 接近,而且半衰期超過一千萬年,能提供長期穩定的參考來源。相反地,¹³⁷Cs 的主要 γ 線約 662 keV,⁶⁸Ge 相關的 ⁶⁸Ga 會產生 511 keV 湮滅光子,兩者都遠離 ¹²⁵I 的低能量測量範圍。判斷本題時,應先比較能量,再考慮半衰期與校正的長期穩定性。

選項分析

  • A ❌ ²²⁶Ra

    ²²⁶Ra 會經由衰變鏈產生多種子核種與不同能量的放射線,並非針對 ¹²⁵I 約 35 keV 低能量光子所設計的單純、相近能量參考。其衰變鏈複雜,和本題 gamma counter 需要校正的主要能區不相配,因此不是最適合的選擇。

  • B ❌ ⁶⁸Ge

    ⁶⁸Ge 是 ⁶⁸Ga 發生器的母核種,實際使用時常利用 ⁶⁸Ga 的正子衰變,產生正電子與電子湮滅後的 511 keV 光子。這個能量遠高於 ¹²⁵I 的約 35 keV,不能代表放射免疫分析所需的低能量計數效率與能窗,所以不適合作為本題的校正核種。

  • C ❌ ¹³⁷Cs

    ¹³⁷Cs 的主要 γ 光子能量約為 662 keV,常可用於較高能量範圍的能量校正或放射性儀器測試,但與 ¹²⁵I 的低能量 X 射線及 γ 射線相差太大。即使計數器能夠偵測 ¹³⁷Cs,也不能因此確保在 ¹²⁵I 能區的偵測效率與能量設定正確。

  • D ✅ ¹²⁹I

    ¹²⁹I 的低能量 γ 發射約在 35 keV 附近,和 ¹²⁵I 的主要低能量 γ 測量區域相近;同時 ¹²⁹I 半衰期約 1,570 萬年,活性變化非常緩慢,適合做長期品質控制與校正參考。因此它能同時符合「能量相近」與「長期穩定」兩項要求,是最適合的選項。

答案解析

答案為 D。放射免疫分析的 gamma counter 若主要測量 ¹²⁵I,校正時必須讓參考來源涵蓋相同的低能量區間。¹²⁹I 和 ¹²⁵I 的光子能量相近,可較合理地反映偵測器在 ¹²⁵I 能區的響應;而 ¹²⁹I 的超長半衰期又能減少參考來源因衰變造成的校正漂移。

這題的陷阱在於把「常見的 γ 發射核種」誤當成「適合 ¹²⁵I gamma counter 的校正核種」。儀器校正不是比較核種是否都能被偵測,而是要比較光子能量是否接近實際測量區間。高能量的 ¹³⁷Cs 或 ⁶⁸Ga 相關光子,不能取代低能量校正;²²⁶Ra 的衰變鏈與多重能量也不具本題所需的直接對應性。

核心知識點

  • ¹²⁵I:放射免疫分析常用核種,主要偵測約 27.1 keV X 射線與 35.5 keV γ 射線,屬低能量測量。
  • ¹²⁹I:發射能量接近 ¹²⁵I,且半衰期約 1,570 萬年,適合做 ¹²⁵I gamma counter 的長期校正與品質控制。
  • ¹³⁷Cs:主要 γ 能量約 662 keV,屬較高能量參考,和 ¹²⁵I 能區不匹配。
  • ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga:相關湮滅光子為 511 keV,與 ¹²⁵I 的低能量光子差異大。
  • 儀器校正要看「參考核種與實際測量核種的光子能量是否相近」,再確認半衰期、活性穩定度與可追溯性。

參考資料

  1. IAEA-TECDOC-602: Quality control of nuclear medicine instruments
  2. Assessment of Occupational Exposure: Direct Methods - Iodine-125/129
  3. Radiological Laboratory Sample Analysis Guide for Incidents of National Significance – Radionuclides in Air
  4. Calibrations: Gamma-ray Spectrometry System