專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學106 年第 65 題單選題
核種衰變圖中(1)之衰變途徑為:
A發射正電子正確答案
B發射負電子
C電子捕獲
D發射加馬射線
A正確答案
圖示¹⁵O→¹⁵N衰變,Z從8降為7,為正電子發射(β⁺衰變),能量從2.722 meV降至0 meV。
為什麼答案是 A
圖中¹⁵₈O從2.722 meV能階經實線斜箭頭(1)衰變至¹⁵₇N基態(0 meV),Z由8降至7、質量數不變,符合β⁺衰變特徵:¹⁵₈O→¹⁵₇N + e⁺ + ν。箭頭為實線斜線代表粒子實際發射,正電子為正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 圖示¹⁵O→¹⁵N衰變,Z從8降為7,為正電子發射(β⁺衰變),能量從2.722 meV降至0 meV。
Z值減少1(8→7)且質量數不變→必為β⁺衰變或電子捕獲;圖中箭頭為實線斜箭頭(非虛線)代表粒子發射而非電子捕獲→選正電子發射。
逐選項分析
A✓ 正確
圖中¹⁵₈O從2.722 meV能階經實線斜箭頭(1)衰變至¹⁵₇N基態(0 meV),Z由8降至7、質量數不變,符合β⁺衰變特徵:¹⁵₈O→¹⁵₇N + e⁺ + ν。箭頭為實線斜線代表粒子實際發射,正電子為正解。
B✕ 陷阱
發射負電子(β⁻衰變)會使Z增加1,但此圖Z從8減少至7,方向相反,故不符合。β⁻衰變常見於中子過多核種。
C✕ 陷阱
電子捕獲(EC)同樣使Z減少1,結果與β⁺相同,但圖中(1)為實線斜箭頭,通常電子捕獲在能階圖中以虛線或特殊標記表示;且圖中1.700 meV處有虛線能階(可能為EC閾值),而(1)箭頭起自2.722 meV實線能階,指向正電子發射途徑。
D✕
伽馬射線發射不改變Z或A,核種仍為同一元素,但圖示¹⁵₈O衰變後變為¹⁵₇N,核種改變,故(1)不可能是純伽馬射線發射。伽馬通常伴隨β衰變後激發態退激,以垂直箭頭表示。
三種Z值減少衰變方式比較
| 衰變類型 | Z變化 | A變化 | 發射粒子 | 圖示特徵 |
|---|
| β⁺衰變(正電子) | Z→Z-1 | 不變 | 正電子 + 微中子 | 實線斜箭頭 |
| 電子捕獲(EC) | Z→Z-1 | 不變 | X射線/俄歇電子 | 虛線或特殊標記 |
| β⁻衰變(負電子) | Z→Z+1 | 不變 | 負電子 + 反微中子 | 實線斜箭頭(反方向) |
最常見陷阱:電子捕獲與正電子發射結果相同(Z都減1),容易混淆。關鍵區別在於:①能量門檻(β⁺需>1.022 MeV額外能量);②圖示表示方式(實線箭頭vs虛線);③¹⁵O→¹⁵N能差2.722 MeV遠超1.022 MeV,明確支持β⁺優先。