專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學104 年第 7 題單選題
下列有關11C的敘述,何者錯誤?
A11C的半衰期約為20分鐘
B可由14N經(p, n)核反應生成正確答案
C為迴旋加速器(cyclotron)生產之放射性核種
D氮氣可以作為靶物質(target material)
B正確答案
11C 由 14N(p,α)反應產生,不是 (p,n);半衰期約 20.4 分鐘,由迴旋加速器以氮氣為靶生成。
為什麼答案是 B
錯誤!11C 標準生產反應為 14N(p,α)11C,質子打入氮-14 後釋出 α 粒子(氦核),而非中子。(p,n) 反應會得到 14O 而非 11C,質量數對不上。
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完整詳解
Pro · 無限重點 11C 由 14N(p,α)反應產生,不是 (p,n);半衰期約 20.4 分鐘,由迴旋加速器以氮氣為靶生成。
記住 11C 生產口訣:14N + p → 11C + α (打出 α 粒子),不是 (p,n)!
逐選項分析
A✕
11C 半衰期約 20.4 分鐘,正確。屬於短半衰期 PET 核種,常用於合成 11C-choline、11C-PIB 等顯影劑,須現場生產現場使用。
B✓ 正確
錯誤!11C 標準生產反應為 14N(p,α)11C,質子打入氮-14 後釋出 α 粒子(氦核),而非中子。(p,n) 反應會得到 14O 而非 11C,質量數對不上。
C✕
正確。11C 屬 PET 用短半衰期核種,需以迴旋加速器加速質子撞擊靶物質產生,醫院 PET 中心通常配置 cyclotron。
D✕
正確。生產 11C 的靶為氮氣(N2),加入少量 O2 可得 11CO2,加入少量 H2 可得 11CH4,作為後續放射化學合成的前驅物。
常見 PET 核種生產一覽
| 核種 | 半衰期 | 核反應 | 靶物質 |
|---|
| 11C | 20.4 分 | 14N(p,α)11C | N2 + O2/H2 |
| 13N | 9.97 分 | 16O(p,α)13N | H2O |
| 15O | 2.04 分 | 14N(d,n)15O | N2 + O2 |
| 18F | 109.8 分 | 18O(p,n)18F | H2 18O |
出題者把 (p,α) 偷換成 (p,n),乍看都是質子撞擊很容易看錯。記憶關鍵:14N 質量數 14、11C 質量數 11,差了 3 → 一定是放出 α 粒子(質量數 4)才平衡,不可能是中子(質量數 1)。