已知100 keV的光子與碳作用的原子衰減係數為3.0×10⁻²⁸ m²/atom，則其電子衰減係數（m²/electron）為何？

本題觀念：

本題測驗的核心觀念為輻射物理學中「衰減係數（Attenuation Coefficient）」之間的轉換關係，特別是「原子衰減係數（Atomic attenuation coefficient, $\mu_a$）」與「電子衰減係數（Electronic attenuation coefficient, $\mu_e$）」的物理意義與數學關聯。

在輻射與物質交互作用時，衰減係數可以用來描述光子被吸收或散射的機率（或稱作截面積 Cross-section）：

• 原子衰減係數（$\mu_a$）：代表單一光子與「單一原子」發生作用的機率，單位為 $\text{m}^2/\text{atom}$。
• 電子衰減係數（$\mu_e$）：代表單一光子與「單一電子」發生作用的機率，單位為 $\text{m}^2/\text{electron}$。

由於一個中性原子擁有與其「原子序（Atomic number, $Z$）」相等數量的電子，因此單一原子的總作用機率（截面）就等於單一電子的作用機率乘上該原子的電子總數。其轉換公式如下： $\mu_a = Z \times \mu_e$ 移項後可得電子衰減係數的計算公式： $\mu_e = \frac{\mu_a}{Z}$

選項分析

• A. 3.0×10⁻²⁶：錯誤。此選項的數值與正確答

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