114年:醫物幅安(2)

光子射束入射某介質,碰撞克馬(Kcol)及吸收劑量(D)隨著入射深度之變化,其中β為吸收劑量與碰撞克馬之比值,試問在平衡區內,β值為何?

Aβ < 1
Bβ = 1
Cβ > 1
D不一定

詳細解析

本題觀念:

本題探討游離輻射劑量學中,光子射束進入介質時的**吸收劑量(Absorbed dose, D)與碰撞克馬(Collision kerma, KcolK_{col})**之間的相對關係。

當高能光子射束進入介質時,能量傳遞分為兩個階段:

  1. 克馬(Kerma):光子與介質發生作用(如光電效應、康普吞游離),將能量轉移給次級電子的過程。其中扣除制動輻射損失的能量,即為「碰撞克馬(KcolK_{col})」。由於表面處光子通量最大,KcolK_{col} 在介質表面為最大值,隨深度因光子衰減而呈指數下降。
  2. 吸收劑量(Dose, D):次級電子在介質中穿梭並透過游離與激發實際沉積能量的過程。

這兩者的比值定義為 β=D/Kcol\beta = D / K_{col},其數值會隨著射束在介質中的深度變化而有不同的物理意義。

選項分析

  • A. β<1\beta < 1:錯誤。當光子剛進入介質表面至達到最大劑量深度(dmaxd_{max})之前,這段區域稱為「增建區(Buildup region)」。此區內次級電子正在持續產生與累積,尚未達到平衡,因此實際沉積的吸收劑量小於該深度的碰撞克馬(D<KcolD < K_{col}),此時 β<1\beta < 1。
  • B. β=1\beta = 1:正確(考選部給分)。這發生在理想狀態下的「真正帶電粒子平衡

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