專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)114 年第 44 題單選題
超導磁振造影系統中提供超導體之冷凍劑液態氦,可將超導磁鐵系統維持在何種溫度以下?
A$-269^{\circ}C$正確答案
B-196°C
C$4^{\circ}$ C
D$77^{\circ}$ C
A正確答案
液態氦沸點約 4K,相當於 -269°C,可讓超導磁鐵維持零電阻狀態。
為什麼答案是 A
液態氦沸點為 4.2 K (絕對溫度),換算攝氏約 -269°C,是目前唯一能讓超導磁鐵(如 NbTi 合金)維持超導態的冷媒,MRI 必備。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 液態氦沸點約 4K,相當於 -269°C,可讓超導磁鐵維持零電阻狀態。
看到『液態氦』直接想 4K = -269°C;液態氮才是 77K = -196°C。
逐選項分析
A✓ 正確
液態氦沸點為 4.2 K (絕對溫度),換算攝氏約 -269°C,是目前唯一能讓超導磁鐵(如 NbTi 合金)維持超導態的冷媒,MRI 必備。
B✕ 陷阱
-196°C 是液態氮 (77 K) 的沸點,常用於冷凍保存或外層隔熱,但溫度不夠低,無法讓超導磁鐵進入超導狀態,是最常見陷阱選項。
C✕
4°C 是一般冷藏溫度,與超導毫無關係。可能是混淆了『4 K』與『4°C』的單位陷阱。
D✕
77°C 是熱水溫度,完全錯誤。可能把液態氮的 77 K 誤記成 77°C,差了將近 200 度。
MRI 冷媒溫度對照表
| 冷媒 | 沸點 (K) | 沸點 (°C) | MRI 用途 |
|---|
| 液態氦 He | 4.2 K | -269°C | 冷卻超導磁鐵(主冷媒) |
| 液態氮 N₂ | 77 K | -196°C | 舊式 MRI 外層隔熱 (已少用) |
| 冰水 | 273 K | 0~4°C | 無關 |
| 室溫 | 300 K | 27°C | 無關 |
本題最大陷阱是把『液態氮 -196°C』誤當成液態氦答案。記憶口訣:氦 (He) 最輕最冷 → -269°C;氮 (N) 次之 → -196°C。另一層陷阱是 K 與 °C 的單位混淆 (4 K ≠ 4°C)。