專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全105 年第 75 題單選題
下圖所示,某放射核種之物理半衰期為2.5天,其隨時間蛻變之曲線為圖中之那一條線?
C正確答案
半衰期2.5天→10天後衰減至(1/2)^4≈6.25%,對照圖中半對數曲線,曲線3在第10天時相對強度約為6,最吻合。
為什麼答案是 C
曲線3(長虛線)在第10天相對強度約為6~7,換算4個半衰期後剩6.25%,與半衰期2.5天完全吻合,為正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 半衰期2.5天→10天後衰減至(1/2)^4≈6.25%,對照圖中半對數曲線,曲線3在第10天時相對強度約為6,最吻合。
10天÷2.5天=4個半衰期,剩餘比例=(1/2)^4=6.25%(相對強度≈6.25),圖中曲線3在decay day=10時恰好落在約6~7的位置,選C。
逐選項分析
A✕
曲線1(點線)衰減最快,約在第5天相對強度已降至1,推算半衰期約1天,遠短於2.5天,不符。
B✕
曲線2(短虛線)衰減次快,約在第10天降至1,推算半衰期約3.3天,略長於2.5天,不符。
C✓ 正確
曲線3(長虛線)在第10天相對強度約為6~7,換算4個半衰期後剩6.25%,與半衰期2.5天完全吻合,為正解。
D✕
曲線4(實線)衰減最慢,第10天相對強度仍約20%,半衰期估算遠超2.5天(約15天以上),不符。
各曲線對應半衰期估算(以10天後剩餘強度反推)
| 曲線 | 線型 | 第10天相對強度(%) | 估算半衰期(天) | 符合2.5天? |
|---|
| 1 | 點線 | ~1 | ~1 | ❌ |
| 2 | 短虛線 | ~1~2 | ~3.3 | ❌ |
| 3 | 長虛線 | ~6~7 | ~2.5 | ✅ |
| 4 | 實線 | ~20 | ~15+ | ❌ |
半對數圖(y軸為對數刻度)中,視覺上曲線斜率容易被誤讀;曲線2與曲線3視覺差異不大,需精確計算10天後應剩餘6.25%(對應相對強度≈6),而非直覺選「中間那條」,需帶入(1/2)^(t/T½)驗證。