侖琴為X輻射量的專用單位，係在空氣溫度為a ℃，氣壓為b mmHg（STP），X-ray與空氣作用，而累積得一靜電單位（esu）的電荷。其中a、b分別為何？

本題觀念：

放射物理學中，暴露量 (Exposure) 是一個用來描述游離輻射（X射線或伽瑪射線）在空氣中產生游離能力的物理量，其傳統單位為侖琴 (Roentgen, R)。深入了解侖琴的精確物理定義，對於醫事放射師在使用游離腔評估X射線輸出量以及儀器校正時為必須掌握的基礎知識。

選項分析：

• (A) 0、760：侖琴的標準定義環境是在標準溫度與壓力（Standard Temperature and Pressure, STP）下測量，即溫度為 0 ℃、氣壓為 1 大氣壓（760 mmHg）。在這個條件下，1 立方公分 (cc) 的乾燥空氣質量為 0.001293 公克。當 X-ray 與此狀態下的空氣作用，產生 1 靜電單位 (esu) 的正電荷或負電荷時，其暴露量即被定義為 1 侖琴。此為正確選項。
• (B) 0、0：氣壓為 0 mmHg 代表真空狀態，真空中沒有空氣分子可以與游離輻射發生作用與游離，因此無法用於定義或量測空氣中的暴露量。此選項錯誤。
• (C) 20、760：雖然 20 ℃ 經常被當作日常環境室溫的參考標準（如 NTP，常溫常壓），但在輻射物理學中，關於傳統侖琴定義的 STP 嚴格規定溫度必須為 0 ℃。此選項錯誤。
• (D) 20、1：溫度不符合定義（應為 0 ℃），且 1 mmHg 為極度低壓狀態（接近真空），並非標準大氣壓的 760 mmHg。此選項錯誤。

答案解析：

依據國際輻射單位與測量委員會（ICRU）早期的嚴格定義，1 侖琴 (R) 係指 X 射線或伽瑪射線在標準溫度與壓力（STP：0 ℃、760 mmHg）下，於 1 立方公分（體積）、質量約為 0.001293 克的乾燥空氣中，經由光電效應、康普吞效應或成對發生所產生的二次電子，進而在空氣中完全被吸收而游離產生出 1 靜電單位 (esu) 總電荷量的輻射暴露量。因此，題目中的 a 為 0 ℃，b 為 760 mmHg，選項 (A) 為正解。

核心知識點：

考生應熟記以下關於輻射計量單位的定義與換算關係：

1. 暴露量 (Exposure)：
   • 適用範圍：僅限於 X 射線與伽瑪射線在空氣中的游離情形。
   • 傳統單位：侖琴 (Roentgen, R)。
   • 定義條件：STP 下 (0 ℃, 760 mmHg)，1 cc 空氣 (0.001293 g) 產生 1 esu 電荷。
   • 國際單位制 (SI unit)：庫侖/公斤 (C/kg)。
   • 換算關係：$1 \text{ R} = 2.58 \times 10^{-4} \text{ C/kg}$。
2. 吸收劑量 (Absorbed Dose)：
   • 定義：單位質量物質所吸收的輻射能量。
   • 單位換算：$1 \text{ Gy} = 1 \text{ J/kg} = 100 \text{ rad}$。
3. 等價劑量 (Equivalent Dose) / 有效劑量 (Effective Dose)：
   • 單位換算：$1 \text{ Sv} = 100 \text{ rem}$。

臨床重要性

臨床上使用游離腔（Ionization chamber）量測直線加速器或一般診斷用 X 光機的輻射輸出時，游離腔內的空氣質量會隨溫壓變化而改變，進而影響收集到的電荷量。因此，在測量時必須記錄現場的溫度與氣壓，並進行溫度氣壓校正因子（Temperature-Pressure Correction Factor, $P_{TP}$）的修正，將其推算回標準狀態（或儀器校驗實驗室的參考狀態）。儘管現今法規與臨床多已改用 SI 單位（如 C/kg, Gy 等），但傳統「侖琴」的定義仍是各項輻射劑量學推導的根基。

參考資料

1. Health Physics - KARL Z. MORGAN AND JAMES E. TURNER - Oak Ridge National Laboratory. (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1022134/m2/1/high_res_d/4351088.pdf)
2. Measurement of Radiation Dose - ResearchGate. (https://www.researchgate.net/publication/286958474_Measurement_of_Radiation_Dose)