112年:醫物幅安(2)

下圖最有可能是下列那種劑量計的能量依存性( energy dependence )? 圖片

A膠片佩章劑量計對 X 光的能量依存性
B熱發光劑量計對 X 光的能量依存性
C中子劑量計對 X光的能量依存性
D放射光發光玻璃劑量計對 X 光的能量依存性

詳細解析

本題觀念:

本題探討人員游離輻射劑量計(Personal dosimeter)的能量依存性(Energy dependence)。 人員劑量計的目的是用來評估人體軟組織所接受的等效劑量。由於不同劑量計的感測材質之有效原子序(ZeffZ_{eff})與人體軟組織(Zeff7.4Z_{eff} \approx 7.4)不同,當暴露在低能量光子(如 20-100 keV 的 X 光)時,光電效應(Photoelectric effect)的作用機率與原子序的三次方至四次方成正比(Z3Z4Z^3 \sim Z^4)。若劑量計使用了高原子序的材料,在低能區會對輻射產生嚴重的過度響應(Over-response),此即為強烈的能量依存性。

影像分析:

  • Y軸(Relative sensitivity):代表相對靈敏度。
  • X軸(Effective energy, keV):代表輻射的有效能量,採用對數尺度,範圍從 10110^1 (10 keV) 到 10310^3 (1000 keV = 1 MeV)。
  • 曲線特徵:在能量約 30-40 keV 處,相對靈敏度呈現一個非常陡峭的巨大高峰,數值高達 25~30 倍(相較於高能區 1 MeV 時的靈敏度 1)。當能量超過 100 keV 進入康普頓游離效應佔主導的區間後,靈敏度迅速下降,並在數百 keV 至 1

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