專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學111 年第 2 題單選題
正子造影藥物產生影像的機制為:
A光電效應(photoelectric effect)
B制動輻射(bremsstrahlung radiation)
C成對發生(pair production)
D互毀輻射(annihilation radiation)正確答案
D正確答案
正子(β+)與電子互毀,產生兩個180°相反、各511 keV的γ光子,這就是PET造影的物理基礎。
為什麼答案是 D
正子(β+)射出後與組織中電子結合,質量互毀轉成兩個能量各511 keV、夾角約180°的γ光子,被環形偵測器以符合計數偵測定位,正是PET影像來源。
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完整詳解
Pro · 無限重點 正子(β+)與電子互毀,產生兩個180°相反、各511 keV的γ光子,這就是PET造影的物理基礎。
看到「正子(positron)」就想到「互毀輻射(annihilation)」與511 keV、180°雙光子,直接選D。
逐選項分析
A✕ 陷阱
光電效應是γ光子把能量全部交給軌道電子並將其撞出的「偵測端」交互作用,是影像被「接收」的機制之一,但不是正子產生影像訊號的「源頭」,故非PET造影成像機制。
B✕
制動輻射是高速帶電粒子(如β-)受原子核電場減速時放出的連續能譜X光,常見於β-核種或X光球管,與正子互毀無關。
C✕ 陷阱
成對發生是高能光子(>1.022 MeV)在核場附近轉變成一對電子-正子,是互毀的「逆過程」。方向顛倒,PET靠的是互毀而非成對發生,屬概念顛倒陷阱。
D✓ 正確
正子(β+)射出後與組織中電子結合,質量互毀轉成兩個能量各511 keV、夾角約180°的γ光子,被環形偵測器以符合計數偵測定位,正是PET影像來源。
四種輻射交互作用比較
| 機制 | 發生條件 | 產物 | 與PET關係 |
|---|
| 光電效應 | 低能γ + 軌道電子 | 光電子 | 偵測端吸收(非源頭) |
| 制動輻射 | 帶電粒子減速 | 連續X光 | β-核種/X光管 |
| 成對發生 | 光子>1.022 MeV | e- + e+ | 互毀的逆反應 |
| 互毀輻射 | 正子+電子結合 | 2×511 keV γ(180°) | PET成像核心 |
互毀(annihilation)與成對發生(pair production)互為逆反應,最容易被混淆。PET是「正子→γ光子」的互毀;成對發生則是「γ光子→正負電子對」。另光電效應是偵測端吸收機制,不是訊號源頭,也常被當干擾選項。