113年:醫物幅安(1)

10 MeV的單能光子照射軟組織,其平均能量轉移及平均能量吸收分別為7.32 MeV及7.07 MeV,試算其制動輻射分率約為多少?

A6.84%
B0.684%
C3.42%
D0.342%

詳細解析

本題觀念:

本題考查輻射劑量學中「能量轉移」、「能量吸收」與「制動輻射」之間的數學關係與物理概念。

  • 平均能量轉移(Mean energy transfer, EtrE_{tr}:入射光子與介質(如軟組織)發生交互作用時,轉移給次級帶電粒子(如電子、正子)的平均初始動能。
  • 平均能量吸收(Mean energy absorption, EabE_{ab}:次級帶電粒子在介質中行進時,經由碰撞(游離與激發)局部耗散並被介質吸收的平均能量。
  • 輻射損失(Radiative loss):高能次級帶電粒子在介質中行進時,部分動能會透過制動輻射(Bremsstrahlung)轉換為光子而離開局部區域。這部分未被局部吸收的能量即為 EtrEabE_{tr} - E_{ab}
  • 制動輻射分率(Radiative fraction, gg:指轉移給次級帶電粒子的能量中,以制動輻射形式消耗掉的比例。計算公式為:g=EtrEabEtrg = \frac{E_{tr} - E_{ab}}{E_{tr}}

選項分析

  • A選項 (6.84%):錯誤。此數值非由正確的制動輻射分率公式計算得出(若將輻射損失能量誤乘兩倍才會接近此數值)。
  • B選項 (0.684%):錯誤。計算數量級錯誤。
  • C選項 (3.42%):正確。依據公式,輻射損失能量

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