專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全107 年第 1 題單選題
下列元素特性的關係何者錯誤？（碘的原子序為53、氙的原子序為54、銫的原子序為55）
A131X、130I、132Cs是同中素（isotone）正確答案
B130I、131I是同位素（isotope）
C131I、131Xe是同重素（isobar）
D130I、131I是同質異構物（isomer）正確答案
A、D正確答案
依核種定義判斷，本題問「何者錯誤」。選項A所列 131Xe、130I、132Cs 的中子數皆為77，確為同中素，敘述正確；真正錯誤的是選項D，因 130I 與 131I 是同位素，不是同質異構物。因此題目標示【正解A】應屬誤植，合理答案應為D。
為什麼答案是 A、D
130I 與 131I 的原子序同為53，質子數相同，但質量數分別為130與131，中子數也不同，兩者應屬同位素。同質異構物（isomer）必須是同一核種，也就是質子數、中子數、質量數皆相同，只是核能態不同，例如 99mTc 與 99Tc。因此D把 130I 與 131I 稱為同質異構物是錯誤敘述，符合題目「何者錯誤」，應為本題答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 依核種定義判斷，本題問「何者錯誤」。選項A所列 131Xe、130I、132Cs 的中子數皆為77，確為同中素，敘述正確；真正錯誤的是選項D，因 130I 與 131I 是同位素，不是同質異構物。因此題目標示【正解A】應屬誤植，合理答案應為D。
先算三個量：質子數 Z、質量數 A、中子數 N=A-Z。同中素看 N 是否相同；同位素看 Z 是否相同；同重素看 A 是否相同；同質異構物則必須 Z、N、A 都相同，只差核能態。130I 與 131I 質量數不同，不可能是同質異構物，所以錯誤選項為D。
逐選項分析
A✕
131Xe 的中子數為 131-54=77；130I 的中子數為 130-53=77；132Cs 的中子數為 132-55=77。三者中子數皆相同，確為同中素（isotone）。因此A敘述正確，因本題問「何者錯誤」，A不是應選答案。
B✕
130I 與 131I 都是碘，原子序皆為53，代表質子數相同；但中子數分別為 130-53=77 與 131-53=78，質量數與中子數不同。質子數相同而中子數不同者為同位素（isotope），所以B敘述正確，非本題答案。
C✕
131I 與 131Xe 的質量數皆為131，但原子序不同，分別為碘 Z=53、氙 Z=54。質量數相同而質子數不同者為同重素（isobar），所以C敘述正確，非本題答案。
D✓ 正確
130I 與 131I 的原子序同為53，質子數相同，但質量數分別為130與131，中子數也不同，兩者應屬同位素。同質異構物（isomer）必須是同一核種，也就是質子數、中子數、質量數皆相同，只是核能態不同，例如 99mTc 與 99Tc。因此D把 130I 與 131I 稱為同質異構物是錯誤敘述，符合題目「何者錯誤」，應為本題答案。
核種分類比較表
| 分類 | 英文 | 判斷重點 | 相同處 | 相異處 | 本題或常見例子 |
|---|
| 同位素 | Isotope | 看質子數 Z 是否相同 | 質子數 Z 相同 | 中子數 N 與質量數 A 不同 | 130I 與 131I |
| 同中素 | Isotone | 看中子數 N 是否相同 | 中子數 N 相同 | 質子數 Z 與質量數 A 不同 | 131Xe、130I、132Cs 皆 N=77 |
| 同重素 | Isobar | 看質量數 A 是否相同 | 質量數 A 相同 | 質子數 Z 與中子數 N 不同 | 131I 與 131Xe |
| 同質異構物 | Isomer | 看是否同一核種但核能態不同 | 質子數 Z、中子數 N、質量數 A 皆相同 | 核能態不同，常以 m 表示亞穩態 | 99mTc 與 99Tc |
本題題幹標示【正解A】，但依核種分類計算，A的三個核種中子數皆為77，確實是同中素，並非錯誤敘述。真正錯誤的是D：130I 與 131I 質量數不同，只能稱為同位素，不能稱為同質異構物。作答時應以定義與計算為準，並注意同位素與同質異構物不可混用。 
