113年:醫物幅安(1)

輻射與熱發光劑量計(TLD)作用時,基態的電子將會發生下列何種作用?

A激發
B游離
C自旋
D磁化

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是**熱發光劑量計(Thermoluminescent Dosimeter, TLD)的基本物理作用機制。TLD 是一種固態游離輻射偵檢器,其運作原理建立在固態晶體的能帶理論(Band Theory)**之上。當輻射與晶體作用時,能量的傳遞會使晶體內電子的能階發生改變,進而達到儲存輻射能量的目的。

選項分析

  • (A) 激發(Excitation):正確。在 TLD 晶體(如添加鎂、鈦雜質的氟化鋰 LiF:Mg,Ti)中,基態電子原本位於價帶(Valence band)。當受到游離輻射照射時,電子吸收輻射能量,從價帶被**激發(Excited)**至較高能階的傳導帶(Conduction band),並在價帶留下電洞。部分被激發的電子隨後會掉入禁帶(Forbidden band)中由雜質造成的「電子陷阱(Electron traps)」內,形成介穩態(Metastable state)將能量儲存起來。
  • (B) 游離(Ionization):錯誤。雖然 TLD 用於量測游離輻射,但「游離」一詞在輻射偵檢器領域中,通常專指氣體充填偵檢器(如游離腔、蓋革計數器)中將電子完全打離原子核束縛,產生「電子-離子對」的過程。在固態發光劑量計的理論模型中,電子是在能帶之間躍遷且仍留存於晶格結構內,故專業術語上稱此過程為「激發」而非

...(解析預覽)...