114年:醫物幅安(1)

已知120 kV的X-ray,其半值層為0.25 mm Pb,今欲將曝露率從32 mR/h降低至0.5 mR/h,則需多少mm的Pb?

A0.5
B1
C1.5
D2

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心觀念為輻射防護中的**半值層(Half-Value Layer, HVL)**計算。半值層是指在特定的輻射能量下,能將輻射強度(或曝露率、劑量率)衰減至原來二分之一所需的屏蔽物質厚度。其基本的數學關係式為: I=I0×(0.5)nI = I_0 \times (0.5)^n 其中,I0I_0 為初始輻射強度,II 為穿透屏蔽後的輻射強度,nn 為半值層的個數(n=屏蔽厚度/HVLn = \text{屏蔽厚度} / \text{HVL})。

選項分析

  • A選項 (0.5 mm):若使用 0.5 mm 的鉛,相當於經過 0.5/0.25=20.5 / 0.25 = 2 個半值層。曝露率將降為 32×(0.5)2=832 \times (0.5)^2 = 8 mR/h,未達到目標的 0.5 mR/h,故此選項錯誤。
  • B選項 (1 mm):若使用 1 mm 的鉛,相當於經過 1/0.25=41 / 0.25 = 4 個半值層。曝露率將降為 32×(0.5)4=232 \times (0.5)^4 = 2 mR/h,未達到目標的 0.5 mR/h,故此選項錯誤。
  • C選項 (1.5 mm):若使用 1.5 mm 的鉛,相當於經過 1.5/0.25=61.5 / 0.25 = 6 個半值層。曝露率將降為 32×(0.5)6=32×164=0.532 \times (0.5)^6 = 32 \times \frac{1}{64} = 0.5 mR/h。恰好達到目標

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