專技高考-醫事放射師放射線治療原理與技術學108 年第 3 題單選題
使用1 MeV α射線或γ射線照射細胞,並給予的吸收劑量為相同時,產生的生物效應仍不同。造成此現象的主因為下列何者?
A$\alpha$ 射線在單位距離所釋放的能量較多正確答案
B$\alpha$ 射線在單位質量中被吸收的能量較多
C$\alpha$ 射線或 $\gamma$ 射線產生的DNA傷害相同
D細胞對α射線或γ射線所引起的DNA損傷展現不同的修復能力
A正確答案
α射線屬高LET輻射,單位距離釋放能量多,造成DNA密集傷害,RBE較γ射線高。
為什麼答案是 A
正解。α射線是高LET輻射(約100 keV/μm),在單位徑跡長度釋放能量遠多於低LET的γ射線(約0.3 keV/μm),造成密集電離與DNA雙股斷裂叢集,RBE可達10-20倍。
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完整詳解
Pro · 無限重點 α射線屬高LET輻射,單位距離釋放能量多,造成DNA密集傷害,RBE較γ射線高。
看到「相同劑量但生物效應不同」→ 直接想到 LET(線性能量轉移)差異,α粒子 LET 遠高於 γ 射線。
逐選項分析
A✓ 正確
正解。α射線是高LET輻射(約100 keV/μm),在單位徑跡長度釋放能量遠多於低LET的γ射線(約0.3 keV/μm),造成密集電離與DNA雙股斷裂叢集,RBE可達10-20倍。
B✕ 陷阱
陷阱選項。題目已設定「吸收劑量相同」,意即單位質量吸收的能量(J/kg = Gy)本來就一樣,這不是造成生物效應差異的原因,而是前提條件。
C✕
錯誤。α射線造成的DNA傷害以叢集型雙股斷裂為主、難修復;γ射線則以單股斷裂、稀疏傷害為主。兩者DNA傷害類型與密度明顯不同。
D✕ 陷阱
似是而非。修復能力差異是「結果」而非「主因」。根本原因是α射線高LET造成叢集傷害,使修復酵素難以運作;細胞對不同輻射的修復機制本身並無生理差異。
高LET vs 低LET 輻射比較
| 特性 | α射線(高LET) | γ射線(低LET) |
|---|
| LET值 | ~100 keV/μm | ~0.3 keV/μm |
| 電離密度 | 密集(叢集) | 稀疏 |
| DNA傷害 | 雙股斷裂為主 | 單股斷裂為主 |
| RBE | 10-20 | 1(基準) |
| 氧增強比OER | 約1.0 | 約2.5-3.0 |
| 修復難度 | 困難(叢集難修) | 容易 |
B選項把「吸收劑量定義」當成原因,但題目已設定吸收劑量相同(單位質量吸收能量相同)。真正差異在「單位徑跡長度」釋放的能量,即LET,這才是造成生物效應差異的根本物理原因。