專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學108 年第 73 題單選題
關於NaI(Tl)無機閃爍體(inorganic scintillator)的敘述,下列何者正確?
ANaI(Tl)無機閃爍體之鉈(Tl)含量為2%,可視為一雜質
B微量的鉈(Tl)充當碘化鈉(NaI)晶體結構的雜質(impurity)或稱激活劑(activator),因而在微量的鉈存在下能有效地和γ射線作用產生可見光光子正確答案
C鉈(Tl)的基態(ground state)與激態(excited state)均位於禁帶間隙(forbidden gap),而活化劑的基態靠近導電帶(conduction band),活化劑的激態靠近價帶(valence band)
DNaI(Tl)閃爍偵檢器僅能進行計數,不能做能譜分析
B正確答案
NaI(Tl) 中微量鉈作為激活劑(activator),讓晶體能有效將γ射線能量轉成可見光。
為什麼答案是 B
正確。微量鉈摻入 NaI 晶格作為激活劑(activator),在禁帶中產生新的能階,使被γ射線激發的電子釋放能量時產生可見光(約 415 nm),這正是閃爍偵檢的基本原理。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 NaI(Tl) 中微量鉈作為激活劑(activator),讓晶體能有效將γ射線能量轉成可見光。
看到「鉈是激活劑、能與γ射線作用產生可見光」就選,這是 NaI(Tl) 的標準描述。
逐選項分析
A✕ 陷阱
鉈的含量並非 2%,實際上僅約 0.1-0.4 mol%(微量)。雖然角色上可視為雜質,但「2%」這個數字錯誤,這是數字陷阱題。
B✓ 正確
正確。微量鉈摻入 NaI 晶格作為激活劑(activator),在禁帶中產生新的能階,使被γ射線激發的電子釋放能量時產生可見光(約 415 nm),這正是閃爍偵檢的基本原理。
C✕ 陷阱
敘述顛倒。正確應為:活化劑的「基態靠近價帶(valence band)、激態靠近導電帶(conduction band)」,這樣電子才能在禁帶中以較低能量躍遷並放出可見光。選項把基態與激態的位置寫反了。
D✕
錯誤。NaI(Tl) 閃爍偵檢器產生的光輸出與入射γ光子能量成正比,因此不僅能計數,還能進行能譜分析(spectroscopy),是核醫 gamma camera 與 well counter 的核心。
NaI(Tl) 閃爍偵檢器核心特性
| 項目 | 內容 | 備註 |
|---|
| 激活劑 | 鉈(Tl) | 微量摻雜,約 0.1-0.4 mol% |
| 發光波長 | 約 415 nm | 藍光區,配合 PMT 光陰極 |
| 能量解析度 | 約 7-10% @ 662 keV | Cs-137 標準 |
| 主要用途 | γ射線偵測、能譜分析 | Gamma camera、SPECT |
| 缺點 | 易潮解(hygroscopic) | 需密封 |
選項 C 是最容易混淆的陷阱:把激活劑「基態靠價帶、激態靠導電帶」的能帶位置寫反。記憶口訣:基態在「下」(價帶)、激態在「上」(導電帶),與一般原子能階概念一致。選項 A 則用具體數字(2%)誤導,實際鉈含量遠低於此。