112年:醫物幅安(2)

137Cs的曝露率常數為 3.3 R‧cm2/h‧mCi,欲將離 50 mCi 射源 10 公分處的曝露率降至 0.20625 R/h ,則需加多少公分的鉛?(鉛對137Cs的半值層為 0.7公分)

A1.4
B2.1
C2.8
D3.5

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心在於「點射源的曝露率計算」以及「輻射防護中的屏蔽計算(半值層的應用)」。

  1. 點射源曝露率公式X˙=ΓAd2\dot{X} = \frac{\Gamma \cdot A}{d^2} 其中 X˙\dot{X} 為曝露率,Γ\Gamma 為曝露率常數(Exposure rate constant),AA 為射源活度(Activity),dd 為距離(Distance)。計算時必須確保單位的對應與一致。
  2. 輻射屏蔽衰減公式X˙=X˙0×(12)n\dot{X} = \dot{X}_0 \times \left(\frac{1}{2}\right)^n 其中 X˙0\dot{X}_0 為未屏蔽前的初始曝露率,X˙\dot{X} 為屏蔽後的目標曝露率,nn 為半值層(Half-Value Layer, HVL)的個數。屏蔽物質的總厚度即為 n×HVLn \times \text{HVL}

選項分析

我們可依據上述觀念進行逐步計算:

步驟一:計算未加屏蔽時,距離射源 10 公分處的初始曝露率 X˙0\dot{X}_0

  • 曝露率常數 Γ=3.3 Rcm2/hmCi\Gamma = 3.3 \text{ R}\cdot\text{cm}^2/\text{h}\cdot\text{mCi}
  • 射源活度 $A = 50 \text{ mC

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