專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全107 年第 50 題單選題
BGO偵檢器與NaI偵檢器相比較,兩者之比重和γ閃爍效率為何?
ABGO比重大且γ閃爍效率低正確答案
BBGO比重大且γ閃爍效率高
CBGO比重小且γ閃爍效率低
DBGO比重小且γ閃爍效率高
A正確答案
BGO 密度大 (7.13)、原子序高,阻擋 γ 射線能力強;但發光效率僅約 NaI(Tl) 的 15-20%。
為什麼答案是 A
正解。BGO (Bi₄Ge₃O₁₂) 密度 7.13 g/cm³,遠大於 NaI(Tl) 的 3.67 g/cm³;但 BGO 光輸出僅約 NaI 的 15-20%,所以閃爍效率明顯較低。
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完整詳解
Pro · 無限重點 BGO 密度大 (7.13)、原子序高,阻擋 γ 射線能力強;但發光效率僅約 NaI(Tl) 的 15-20%。
口訣:BGO 「重而暗」,NaI 「輕而亮」。BGO 用在 PET 因高密度可擋 511 keV 光子。
逐選項分析
A✓ 正確
正解。BGO (Bi₄Ge₃O₁₂) 密度 7.13 g/cm³,遠大於 NaI(Tl) 的 3.67 g/cm³;但 BGO 光輸出僅約 NaI 的 15-20%,所以閃爍效率明顯較低。
B✕ 陷阱
陷阱選項。比重大正確,但 γ 閃爍效率高錯誤。BGO 雖然阻擋 γ 射線能力強,但發光光子數少、能量解析度也較差,閃爍效率不如 NaI。
C✕
兩個敘述都錯。BGO 含鉍 (Bi, Z=83),密度高達 7.13 g/cm³,比重明顯大於 NaI,不可能說 BGO 比重小。
D✕
比重判斷錯誤,效率判斷也錯誤。BGO 是高密度低光輸出的偵檢器,與此選項描述完全相反。
BGO vs NaI(Tl) 物理特性對照
| 特性 | BGO | NaI(Tl) | 臨床應用 |
|---|
| 密度 (g/cm³) | 7.13 (高) | 3.67 (低) | BGO 阻擋力強 |
| 有效原子序 | 75 | 51 | BGO 光電作用機率高 |
| 相對光輸出 | 15-20% | 100% (基準) | NaI 訊號強 |
| 衰變時間 (ns) | 300 | 230 | 兩者相近 |
| 能量解析度 | 較差 | 較佳 | NaI 區分能量好 |
| 主要用途 | PET (511 keV) | γ camera, SPECT | 依能量範圍選擇 |
考生易混淆「阻擋 γ 能力」與「閃爍效率」。BGO 因密度大、Z 高所以阻擋光子能力強 (適合 PET),但這不等於閃爍效率高 — 真正轉換成可見光的效率反而低。兩者是不同物理過程:吸收 vs 發光。