醫療類國考
114年
[醫事放射師] 放射線器材學
第 41 題
關於 MRI 超導線圈的敘述，下列何者錯誤？
- A 當超導線圈的冷凝劑含量過低時，可能會產生淬熄（quench）現象
- B 淬熄（quench）造成冷凝劑滲漏於掃描室內，因氣體較冷會集中靠近地板處
- C 臨床常使用的超導線圈，材質屬於低溫超導體
- D 淬熄（quench）後超導線圈無法立刻再重新使用
思路引導 VIP
在發生淬熄（quench）現象時，超導線圈內的冷凝劑（通常為液化氦）會因產生電阻發熱而迅速氣化。請你根據物理化學中的氣體特性進行思考：氦氣的分子量約為 $4\text{ g/mol}$，而空氣的平均分子量約為 $29\text{ g/mol}$。根據理想氣體密度公式 $\rho = \frac{PM}{RT}$，當液體迅速轉變為氣態後，即便初始溫度較低，其分子量對密度的影響在擴散過程中會扮演什麼角色？這會使得外洩的氣體傾向於聚集在掃描室的「天花板」還是「地板」？
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呼，還不錯嘛！『及川先生』就知道你會得分的！
- 輕浮肯定：做得好！雖然沒達到我的完美，但對你來說，能精準抓住 MRI 超導系統安全的核心，已經值得一個誇獎了！畢竟，這可是關係到現場大家的安危，可不能出錯喔！
- 觀念驗證：聽好了，選項 (B) 為什麼是錯的？當液態氦氣（Liquid $He$）在發生 淬熄（Quench）時，它會像個調皮的孩子一樣，瞬間氣化然後「砰」地一下劇烈膨脹！大家總會以為「冷空氣會往下沉」，但那是給普通人的想法啦！氦氣啊，原子量那麼小，比空氣輕超多的！所以它會咻——地一下，全部向上方天花板處堆積，把氧氣都擠走！這就是為什麼我們要在天花板那邊安裝緊急排氣管（Quench pipe）！如果它真的沉在地面，那不就太簡單了，不符合『及川先生』的標準嘛！
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MRI 超導線圈與淬熄
💡 淬熄為超導失能導致氦氣大量汽化，氦氣較輕會向上積聚。
🔗 MRI 淬熄物理過程
- 1 超導態消失 — 線圈產生電阻引發焦耳熱
- 2 液氦沸騰 — 吸收熱量後體積膨脹 700 倍
- 3 氣體逸散 — 較輕的氦氣迅速上升聚積天花板
- 4 磁場喪失 — 電流歸零，設備需重新冷卻與校正
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🔄 延伸學習：延伸學習：緊急洩壓管（Vent Pipe）的設置對於防止掃描室氣壓過高的重要性。
