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115年:醫物幅安(1)

某核能工作人員於其 25年職業生涯中，平均每年接受 3 mSv的輻射劑量，則其職涯結束後，死於輻射導致的癌症機率為何？（已知發生致死性癌症的風險為4×10⁻² Sv⁻¹）

A3.0×10⁻³
B4.5×10⁻³
C3.75×10⁻⁴
D4.5×10⁻⁴

詳細解析

本題觀念：

本題考查輻射防護中「隨機性效應（Stochastic effects）」的危險度評估，特別是游離輻射引發致死性癌症的機率計算。根據國際放射防護委員會（ICRP）的線性無閾值（Linear No-Threshold, LNT）假說，低劑量輻射的隨機性效應（如癌症及遺傳效應）發生機率與接受的有效劑量成正比，且理論上沒有安全閾值。

選項分析

計算致死性癌症機率的公式為： 發生機率 = 總累積有效劑量 (Sv) × 致死性癌症風險係數 (Sv⁻¹)

題目已知條件：

  1. 平均每年接受輻射劑量 = 3 mSv = 3 × 10⁻³ Sv
  2. 職業生涯 = 25 年
  3. 發生致死性癌症的風險係數 = 4 × 10⁻² Sv⁻¹

步驟一：計算該工作人員職業生涯的總累積劑量。 總劑量 = 3 × 10⁻³ Sv/年 × 25 年 = 75 × 10⁻³ Sv = 0.075 Sv

步驟二：計算死於輻射導致的癌症機率。 致死性癌症機率 = 0.075 Sv × (4 × 10⁻² Sv⁻¹) = 75 × 10⁻³ × 4 × 10⁻² = 300 × 10⁻⁵ = 3.0 × 10⁻³

  • (A) 3.0×10⁻³：計算結果完全相符，為正確答案。
  • (B) 4.5×10⁻³：此數值並非由題幹條件推導得出，若誤將年數或其他參數代錯可能出現此誤答。
  • (C) 3.75×10⁻⁴：數值差了一個數量級，通常是考生在將 mSv 轉換為 Sv 時發生小數點錯位或計算失誤。
  • (D) 4.5×10⁻⁴：數值與運算邏輯不符，為錯誤選項。

答案解析

根據線性無閾值（LNT）模型，個人因輻射暴露而增加的致死性癌症風險，可透過總累積劑量與風險係數直接相乘求得。該名核能工作人員於 25 年間累積了 75 mSv（即 0.075 Sv）的劑量。將累積劑量乘上題目明確給定的風險係數 4 × 10⁻² Sv⁻¹，可得發生機率為 3.0 × 10⁻³。選項 (A) 為正確計算結果。

核心知識點

  1. 線性無閾值模型（LNT Model）：評估隨機性效應（如輻射致癌）時，假設發生機率與劑量呈線性正比。
  2. 輻射風險係數（Risk Coefficient）：
    • 根據 ICRP 60 號報告，成年輻射工作人員的致死性癌症風險係數定為 4.0 × 10⁻² Sv⁻¹，一般大眾為 5.0 × 10⁻² Sv⁻¹。
    • 計算風險時，務必確認題目給定的劑量單位，先將毫西弗（mSv）或微西弗（μSv）轉換為西弗（Sv），再與風險係數相乘。
  3. 隨機性效應的特性：發生「機率」與劑量成正比，但疾病的「嚴重程度」與劑量無關。

新政策/指引改變

近年的輻射防護指引已由 ICRP 60 號報告演進至 ICRP 103 號報告。ICRP 103 不再單獨強調「致死性癌症風險」，而是將致死性癌症、非致死性癌症及嚴重遺傳效應整合，改用「總權重危害度（Detriment-adjusted nominal risk coefficient）」來評估。在 ICRP 103 中，成年工作人員的癌症危害度修正為 4.1 × 10⁻² Sv⁻¹，一般大眾修正為 5.5 × 10⁻² Sv⁻¹。在應對國家考試時，若題目已明確給定特定風險係數（如本題沿用早期 ICRP 60 概念的 4 × 10⁻² Sv⁻¹），考生必須直接使用題幹提供的數值進行計算。

參考資料

  1. Evolution of ICRP Recommendations 1977, 1990 and 2007 (https://vertexaisearch.cloud.google.com/grounding-api-redirect/AUZIYQF3ksJCe5wWVd3CNG71sVT26kDdpbyIRzl7hbqWDxlauRGE5m9MIb-vQvsPmS5oJdQ6_4rDf7dgNB-4HgS1NkzrftcFE86MEQ1VJ98Ut61Z4zAhyBGaiqGiBj_l5c8Fya3mCPZZYNsHq9LdLjLVTIGfAghk5mwFiwSQEL0CZt795nYDkxY9OFEmjZrLazfhF4NxbIi6NRF7_84WKXuOG1Z1ZeY7O8Rm2g==)
  2. Assessment of excess lifetime cancer risk from gamma radiation levels in Effurun and Warri city of Delta state, Nigeria - Taylor & Francis (https://vertexaisearch.cloud.google.com/grounding-api-redirect/AUZIYQHAdKaeshTTIhS1hA508BTOaXdccLOsHvfiJYHqe1aX86C6YnF_V26qyU6wOH0uQNc20OIrukt9gLFgsf3DNbZMdYqfpIMv6CBZHBO2srv2K-uvlB7ad7u9bomVXhiNDGp64_sKJ_EJFU89MnM7rK5bLSgEM_yYotvI7vU=)
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