114年:醫物幅安(2)

已知1 MeV的光子於碳的質量衰減係數為0.00636 m²/kg,且碳的密度為2250 kg/m³,則原子衰減係數約為多少m²/atom?

A1.27×10⁻²⁸
B1.27×10⁻²⁹
C1.27×10⁻³⁰
D1.27×10⁻³¹

詳細解析

本題觀念:

本題測驗放射物理學中游離輻射與物質交互作用時,各種「衰減係數(Attenuation coefficients)」之間的定義與轉換。 在描述光子射束穿透物質的衰減程度時,有以下幾種常見的物理量表示法:

  1. 線衰減係數 (Linear attenuation coefficient, μ\mu):單位為 m−1m^{-1} 或 cm−1cm^{-1},會隨物質密度改變。
  2. 質量衰減係數 (Mass attenuation coefficient, μm\mu_m 或 μ/ρ\mu/\rho):單位為 m2/kgm^2/kg 或 cm2/gcm^2/g。此數值已經排除了密度的影響,僅與物質的原子種類及光子能量有關。
  3. 原子衰減係數 (Atomic attenuation coefficient, μa\mu_a):又稱為微觀截面(Microscopic cross-section, σ\sigma),單位為 m2/atomm^2/atom 或 barns/atom。它表示「單一個原子」對光子產生作用的機率截面積。

這三者之間的數學關係建立在單位體積或單位質量的原子數量上。若已知質量衰減係數,可以藉由該元素的原子量(AA)與亞佛加厥常數(NAN_A)求出單一原子的真實質量,進而換算出原子衰減係數。

選項分析

計算原子衰減係數 μa\mu_a 的公

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