Question

（2011?南昌模擬）正電子（PET）發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像：它的基本原理是：將放射性同位素¹⁵O注入人體，參與人體的代謝過(guò)程．¹⁵O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，被探測(cè)器探測(cè)到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象．根據(jù)PET原理，回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出¹⁵O的衰變的方程式

₈¹⁵O→₇¹⁵N+₁⁰e

．
（2）將放射性同位素¹⁵O注入人體，¹⁵O的主要用途

B

A．利用它的射線(xiàn)   B．作為示蹤原子  C．參與人體的代謝過(guò)程  D．有氧呼吸
（3）設(shè)電子質(zhì)量為m，電量為q，光速為c，普朗克常數(shù)為h，則探測(cè)到的正負(fù)電子湮滅后生成的光子的波長(zhǎng)=

h

mc

．
（4）PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)

短

．（填“長(zhǎng)”或“短”或“長(zhǎng)短均可”）

Answer 1

分析：（1）¹⁵O在人體內(nèi)衰變放出正電子，故衰變?yōu)棣滤プ�，β衰變是原子核�?nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，并產(chǎn)生一個(gè)電子的過(guò)程，即發(fā)生β衰變時(shí)衰變前后質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加．寫(xiě)出衰變方程即可．
（2）找出¹⁵O的作用，進(jìn)行判斷即可．
（3）湮滅放出能量，由hf=mc²得求解出頻率f，由波長(zhǎng)公式計(jì)算即可．
（4）在受檢體內(nèi)存留時(shí)間要短，這樣才安全．

解答：解：（1）¹⁵O在人體內(nèi)衰變放出正電子，故衰變?yōu)棣滤プ儯�所以衰變方程為�?SUB>
8¹⁵O→₇¹⁵N+₁⁰e
（2）將放射性同位素¹⁵O注入人體，¹⁵O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，被探測(cè)器探測(cè)到，所以它的作用是為了被探測(cè)到的，即它的用途是作為示蹤原子，故選：B
（3）湮滅放出的能量為：mc²
由：hf=mc²得：頻率：f=

mc2

h

，又：λ=cT=c

1

f

=

h

mc

（4）在受檢體內(nèi)存留時(shí)間要短，這樣才安全．故填：短
故答案為：（1）₈¹⁵O→₇¹⁵N+₁⁰e
（2）B；（3）

h

mc

；（4）短

點(diǎn)評(píng)：這是一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際的題目，在處理時(shí)找準(zhǔn)考查的知識(shí)點(diǎn)，這一塊的知識(shí)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單，找出后直接應(yīng)用即可．