113年:放射器材(1)

一張影像以400毫安培(mA)電子電流及300毫秒(ms)的曝露時間成像,若電子均流向陽極靶,則撞擊在陽極靶上的電子約為多少個?

A3.86 × 10¹²
B6.47 × 10¹⁵
C7.56 × 10¹⁷
D4.82 × 10¹⁸

詳細解析

本題觀念:

  1. X光管電流與曝光時間 (mAs) 的物理意義:在放射線攝影中,X光管的電流 (mA) 代表單位時間內流過X光管的電荷量,而曝光時間 (s) 則是這段電流持續的時間。兩者相乘得到的「毫安培秒 (mAs)」即為總電荷量 (Q=I×tQ = I \times t),這直接決定了撞擊陽極靶的電子總數,進而決定產生的 X光光子數量 (即 X光強度/量)。
  2. 電荷與電子數量的轉換常數:在物理學上,1 庫倫 (Coulomb, C) 的電量約等於 6.24×10186.24 \times 10^{18} 個電子的電量。但在醫事放射科學界最具權威的教科書(例如 Stewart C. Bushong 所著的《Radiologic Science for Technologists》)中,通常採用 1 C=6.3×10181 \text{ C} = 6.3 \times 10^{18} 個電子作為標準換算常數,這也是台灣放射師國考題庫計算時最常引用的基準數據。

選項分析

  • 第一步:計算總電荷量 (Q) 題目給定:
    • 電流 I=400 mA=0.4 AI = 400 \text{ mA} = 0.4 \text{ A} (即 0.4 C/s0.4 \text{ C/s})
    • 時間 t=300 ms=0.3 st = 300 \text{ ms} = 0.3 \text{ s}
    • 總電荷量 $Q = I \

...(解析預覽)...