114年:放射治療(1)

在遠隔放射治療劑量運算中,如欲符合平方反比的定律,則射源到測量點之間的介質必須為何?

A
B肌肉
C
D空氣

詳細解析

本題觀念:

遠隔放射治療(teletherapy)的劑量運算中,平方反比定律(Inverse square law) 是一個基礎且核心的物理概念。該定律指出:從點射源發射出的游離輻射,其輻射強度(或劑量率)與距離的平方成反比(I1/d2I \propto 1/d^2)。然而,此定律要能完全成立,前提是輻射在傳播過程中僅發生幾何發散(geometric divergence),而不受到介質的吸收或散射影響。因此,最理想的環境是真空,而在臨床實際應用上,空氣被視為最接近此條件的介質。

選項分析

  • (A) 水:不符合。水的密度大約為 1 g/cm31 \text{ g/cm}^3。當輻射穿透水時,除了因為距離增加造成的幾何發散外,水分子還會對光子產生光電效應或康普頓散射等作用,導致射束發生明顯的「指數衰減(exponential attenuation)」。因此,劑量的遞減率會遠大於單純的平方反比。
  • (B) 肌肉:不符合。肌肉屬於人體軟組織,在放射物理中其輻射衰減特性與水極為相似(臨床上常以水假體代替肌肉進行測量)。因此射束在肌肉中傳播時,同樣會受到嚴重的吸收與散射,無法單純適用平方反比定律。
  • (C) 鉛:不符合。鉛具有高原子序(Z=82)與高密度(11.34 g/cm311.34 \text{ g/cm}^3),是極佳的輻射屏蔽材料。射束進入鉛介質後會

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