放射核種²⁴¹Am（如圖） ，蛻變放射出的α粒子，其在空氣中平均射程約為多少公分？

本題觀念：

本題測驗核心為輻射物理學中的「阿伐粒子（$\alpha$ particle）在空氣中的射程與能量關係（Range-Energy Relationship）」。 $\alpha$ 粒子由兩個質子與兩個中子組成（氦原子核），因其質量大且帶有 +2 價電荷，在穿越介質時會頻繁地與介質原子的電子發生庫侖交互作用（游離與游發），造成大量的能量損失。因此，$\alpha$ 粒子的直線能量轉移（LET）極高，相對地其穿透力極弱，在空氣中的射程通常僅有數公分。

影像分析：

題目附圖直接給出了一項關鍵物理參數：

• $E_{\alpha} = 5.49 MeV$：此數值代表鋂-241（$^{241}Am$）發生 $\alpha$ 衰變時，所釋放出的主要阿伐粒子初始動能為 5.49 MeV。在臨床與輻射防護計算上，取得粒子的初始動能是推算其射程的必要條件。

選項分析

在標準溫壓（STP，大氣壓 1 atm，溫度 15°C）下，能量介於 4 ~ 8 MeV 之間的 $\alpha$ 粒子，其在空氣中的平均射程 $R$（單位：公分, cm）可透過經驗公式進行推算，臨床與物理上常用的公式有兩種：

1. 公式一：$R \approx 1.24 \times E - 2.62$
2. 公式二（Geiger's rule）：$R \approx 0.

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