114年:醫物幅安(1)
下列何者為特性X光(characteristic X-rays)產生的方式?
A當內層軌域產生電子空洞,外層軌道電子遞補後,能階差以光子形式釋出
B當內層軌域產生電子空洞,外層軌道電子遞補後,能階差游離外層軌道電子
C入射電子受原子核電場影響而減速轉向,其動能轉換成光子能量釋出
D入射電子撞擊原子核,使原子核裂解而釋放出能量
詳細解析
本題觀念:
本題主要探討X射線管(X-ray tube)中產生X射線的兩種主要物理機制:特性X光(Characteristic X-rays)與制動輻射(Bremsstrahlung),以及與之競爭的次發效應(如歐傑效應)。身為醫事放射師,必須清楚區分這些游離輻射的產生原理,以及其對應的能譜特徵(連續能譜 vs. 離散能譜)。
選項分析:
- (A) 當內層軌域產生電子空洞,外層軌道電子遞補後,能階差以光子形式釋出
- 正確。此為**特性X光(Characteristic X-rays)**的標準定義。當高速入射電子撞擊靶材原子,將內層軌域(如 K 層)電子游離擊出,產生電子空洞。為維持原子穩定,外層軌域(如 L 層或 M 層)的電子會躍遷下來遞補該空洞。兩個軌域之間的「能階差」會以電磁波(X光光子)的形式釋放出來。由於每個元素的軌域能階差是固定的,因此特性X光在能譜上呈現不連續的單一能量(離散能譜)。
- (B) 當內層軌域產生電子空洞,外層軌道電子遞補後,能階差游離外層軌道電子
- 錯誤。此描述為歐傑效應(Auger effect)。當外層電子遞補內層空洞時,釋放出的能量並非以光子形式輻射出去,而是直接轉移給原子的另一個外層電子,使其獲得足夠動能而脫離原子束縛被游離出來,這顆被擊出的電子稱為**歐
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