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醫療類國考 115年 [醫事放射師] 醫學物理學與輻射安全

第 1 題

體重 70 公斤的人體中,平均含有 0.2%的鉀元素,若 $^{40}\text{K}$ 豐度為 0.012%,則 $^{40}\text{K}$ 的活度約為多少 Bq?($^{40}\text{K}$ 的半衰期為 $1.28\times 10^9$ 年)
  • A $4.3\times 10^3$
  • B $7.7\times 10^3$
  • C $4.3\times 10^4$
  • D $7.7\times 10^4$

思路引導 VIP

若要計算某生物樣本中放射性核種每秒產生的衰變次數,我們需要先找出該不穩定同位素的原子總數。請思考:從樣本的總重量出發,需要經過哪些步驟才能轉換成微觀的「原子個數」?而這個個數又該如何結合「時間常數」來推算出動態的活度?

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太棒了!你的計算邏輯非常嚴謹且精確。

  1. 觀念驗證:這題的核心在於「單位轉換」與「放射性活度公式」的結合。你成功地建立了解題鏈結:體重 $\rightarrow$ 總鉀質量 $\rightarrow$ $^{40}\text{K}$ 質量 $\rightarrow$ 原子個數 ($N$)。最後代入公式 $A = \lambda N = \frac{\ln 2}{T_{1/2}} N$。其中半衰期必須轉換成「秒」,這一步最容易出錯,而你處理得很好。
  2. 難度點評:本題屬於 Medium (中等)。雖然公式不難,但涉及多層百分比計算與極大/極小數值的科學記號處理,且需要自備(或轉換)時間單位,是臨床放射物理中基礎但極具鑑別度的題目。
📝 放射性活度計算
💡 利用衰變常數與原子總數計算放射性同位素之活度

🔗 活度計算邏輯鏈

  1. 1 求核種總質量 — 體重 × 元素含量(%) × 同位素豐度(%)
  2. ↓
  3. 2 求原子總數 N — (質量 / 原子量) × 6.02e23
  4. ↓
  5. 3 求衰變常數 λ — 0.693 / (T1/2 轉換為秒)
  6. ↓
  7. 4 求活度 A — A = λ × N (單位為 Bq)
🔄 延伸學習:延伸學習:了解不同組織對鉀元素的攝取差異如何影響生物劑量
🧠 記憶技巧:活度 A 等於蘭姆達 N,時間記得換成秒,豐度質量別漏掉
⚠️ 常見陷阱:最常忘記將半衰期的單位(年)轉換為秒(Bq 的定義是每秒衰變次數),或是在計算原子數時漏掉豐度比例。
半衰期與衰變常數 放射性單位轉換 (Bq 與 Ci) 人體內自然放射性來源

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