113年:醫物幅安(1)

一游離腔之腔壁材料為鋁,腔中空氣的體積10 cm3,空氣對腔壁的質量阻擋本領比為 0.77。今將游離腔置入光子輻射場中,測得108個離子對(ion pairs),依Bragg-Gray原理,則腔壁吸收劑量約為多少mGy?【已知空氣的W=33.97 eV/ip,ρ=0.001293 g/cm3】

A0.032
B0.055
C0.042
D0.069

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心為布拉格-戈雷腔理論(Bragg-Gray Cavity Theory)。 依據此理論,當一個游離腔放入均勻的輻射介質(如本題的鋁腔壁)中,若游離腔的體積夠小,不會干擾介質中二次電子的通量分布,則腔壁吸收的劑量 (DwallD_{wall}) 與游離腔內部氣體吸收的劑量 (DairD_{air}) 之間的關係可由「質量阻擋本領比(Mass Stopping Power Ratio)」來表示: Dwall=Dair×(Sρ)airwallD_{wall} = D_{air} \times \left( \frac{S}{\rho} \right)_{air}^{wall} 其中 (Sρ)airwall\left( \frac{S}{\rho} \right)_{air}^{wall} 為腔壁相對於空氣的質量阻擋本領比,即 SwallSair\frac{S_{wall}}{S_{air}}


選項分析

在分析選項前,我們先進行詳細的數值計算:

1. 游離腔內部空氣質量 (mairm_{air})mair=體積(V)×密度(ρ)m_{air} = \text{體積} (V) \times \text{密度} (\rho) $m_{air} = 10 \text{ cm}^3 \times 0.001293 \text{ g/cm}^3 = 0.01293 \text{ g} = 1.293 \times 10^{-5} \t

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