專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學107 年第 63 題單選題
11C可經由下列那種方式產生？
A14N(p, α)11C正確答案
B10B(p, n)11C
C14N(p, n)11C
D10B(n, p)11C
A正確答案
11C 由迴旋加速器以質子撞擊 14N 經 (p,α) 反應產生，是 PET 短半衰期核種之一。
為什麼答案是 A
14N(p,α)11C，完整式為 ¹⁴N+p → ¹¹C+α。質量數 14+1=15=11+4；原子序 7+1=8=6+2，兩者皆守恆。這是迴旋加速器產生 11C 的標準反應，正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 11C 由迴旋加速器以質子撞擊 14N 經 (p,α) 反應產生，是 PET 短半衰期核種之一。
用核反應守恆：質量數(上標)與原子序(下標)兩邊都要平衡。14N+p → 11C+α(He-4)，質量數 14+1=15=11+4✓，原子序 7+1=8=6+2✓，完全對得上。
逐選項分析
A✓ 正確
14N(p,α)11C，完整式為 ¹⁴N+p → ¹¹C+α。質量數 14+1=15=11+4；原子序 7+1=8=6+2，兩者皆守恆。這是迴旋加速器產生 11C 的標準反應，正確。
B✕
10B(p,n)11C，完整式為 ¹⁰B+p → ¹¹C+n。原子序 5+1=6=6+0 守恆，但質量數左側 10+1=11、右側 11+1=12，質量數不守恆，故此反應式不成立，錯誤。
C✕
14N(p,n)11C，完整式為 ¹⁴N+p → ¹¹C+n。質量數左側 14+1=15、右側 11+1=12 不守恆；原子序左側 7+1=8、右側 6+0=6 也不守恆，雙重不平衡，錯誤。
D✕
10B(n,p)11C，完整式為 ¹⁰B+n → ¹¹C+p。質量數左側 10+1=11、右側 11+1=12 不守恆；原子序左側 5+0=5、右側 6+1=7 也不守恆，錯誤。
常見 PET 核種的迴旋加速器產生反應
| 核種 | 半衰期 | 常用產生反應 | 用途 |
|---|
| 11C | 約20分 | 14N(p,α)11C | 受體/代謝顯影 |
| 13N | 約10分 | 16O(p,α)13N | 心肌灌注(氨) |
| 15O | 約2分 | 14N(d,n)15O | 血流/耗氧 |
| 18F | 約110分 | 18O(p,n)18F | FDG |
本題核心是核反應的質量數與原子序守恆。選項用相近的入射粒子(p/n)與出射粒子(α/n/p)組合製造混淆，考生若不逐一驗算質量數與原子序，很容易選錯。關鍵：α 粒子=He-4(質量數4、原子序2)；用 (a,b) 記法時，左為入射、右為出射粒子，務必把出射粒子的質量數與原子序也計入右側總和。 
