專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學105 年第 75 題單選題
當子核種半衰期約等於母核種半衰期的十分之一時,會出現下列何種平衡狀態?
A暫時平衡(transient equilibrium)正確答案
B永久平衡(secular equilibrium)
C不會平衡
D先暫時平衡,再永久平衡
A正確答案
母子核種半衰期差約10倍時形成暫時平衡,差超過100倍才會永久平衡。
為什麼答案是 A
暫時平衡(transient equilibrium)的條件是母核種半衰期略長於子核種(約10倍左右)。最經典例子為Mo-99(66小時)/Tc-99m(6小時),比例約11:1,正是暫時平衡的代表。
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完整詳解
Pro · 無限重點 母子核種半衰期差約10倍時形成暫時平衡,差超過100倍才會永久平衡。
看半衰期比例:相差約10倍→暫時平衡;相差>100倍→永久平衡;母<子→不平衡。
逐選項分析
A✓ 正確
暫時平衡(transient equilibrium)的條件是母核種半衰期略長於子核種(約10倍左右)。最經典例子為Mo-99(66小時)/Tc-99m(6小時),比例約11:1,正是暫時平衡的代表。
B✕ 陷阱
永久平衡(secular equilibrium)需要母核種半衰期遠大於子核種(通常>100倍以上),如Ra-226/Rn-222。此時母核活度幾乎不變,子核活度等於母核活度,並非本題10倍的情境。
C✕
不會平衡的條件是母核種半衰期「短於」子核種半衰期,子核會持續累積無法達到平衡。本題母核較長,可達平衡,故錯誤。
D✕ 陷阱
暫時平衡與永久平衡是依母子半衰期比例決定的「不同狀態」,不會由暫時平衡轉變成永久平衡。半衰期比固定,平衡型態也固定,此選項屬概念混淆。
放射性平衡三大類型對照
| 平衡類型 | 半衰期關係 | 典型例子 | 活度特徵 |
|---|
| 暫時平衡 | T母 略大於 T子(約10倍) | Mo-99 → Tc-99m | 子核活度略高於母核,依母核衰減 |
| 永久平衡 | T母 >> T子(>100倍) | Ra-226 → Rn-222 | 子核活度=母核活度,母核近乎不變 |
| 無平衡 | T母 < T子 | 母核先衰減完 | 子核持續累積後衰減 |
考生最常把「10倍」誤認為永久平衡的條件。記住關鍵數字:差約10倍是暫時平衡(核醫產生器最常見),要差到100倍以上才稱永久平衡。Mo-99/Tc-99m是暫時平衡的招牌例子,務必背熟。