106年:放射治療(1)

放射性核種進入人體後會產生生理性的衰減,造成有效半衰期,其與物理半衰期的關係為:

A大於物理半衰期
B等於物理半衰期
C小於物理半衰期
D與物理半衰期無關

詳細解析

本題觀念:

有效半衰期(effective half-life)與物理半衰期(physical half-life)的關係

放射性核種進入人體後,其在體內的消退受到兩個獨立機制的影響:

  1. 物理衰變(radioactive decay):核種自發衰變,速率由物理半衰期(TpT_p)決定
  2. 生物排除(biological elimination):身體透過代謝、排泄等生理過程將核種排出,速率由生物半衰期(TbT_b)決定

兩者共同作用,決定了「有效半衰期(effective half-life, TeT_e)」——即體內核種量降至一半所需的時間。

選項分析

有效半衰期公式:

1Te=1Tp+1Tb\frac{1}{T_e} = \frac{1}{T_p} + \frac{1}{T_b}

等價形式:

Te=Tp×TbTp+TbT_e = \frac{T_p \times T_b}{T_p + T_b}

由於 TpT_pTbT_b 均為正數,分母(Tp+TbT_p + T_b)必大於任一單獨項,因此:

Te<TpTe<TbT_e < T_p \quad \text{且} \quad T_e < T_b

有效半衰期必定小於物理半衰期,也必定小於生物半衰期

  • (A) 大於物理半衰期:❌ 錯誤。生物排除只會加速核種消除,使有效半衰期更短,不可能大於物理半衰期

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