112年:醫物幅安(2)

60Co的衰變會放出兩個加馬射線( 1.17 及 1.33 MeV ),其在鉛的半值層約為 1.25 cm ,若使用 5 cm 鉛來屏蔽60Co射源,大約有多少比率的60Co加馬射線會被阻擋下來?

A6%
B25%
C75%
D94%

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心概念為「輻射屏蔽(Radiation Shielding)」中的「半值層(Half-Value Layer, HVL)」計算。半值層的定義為:當游離輻射(如加馬射線)穿透某特定屏蔽物質時,使輻射強度衰減至原始強度之一半所需的物質厚度。在已知屏蔽物厚度與半值層厚度的情況下,可以計算出輻射的穿透率(Transmission)以及被阻擋的衰減率(Attenuation)。

選項分析

在計算屏蔽效應前,先釐清題目給定的參數:

  • 鉛的半值層 (HVL) = 1.25 cm
  • 屏蔽物 (鉛) 的總厚度 (xx) = 5 cm
  • 半值層個數 (nn) = xHVL=5 cm1.25 cm=4\frac{x}{\text{HVL}} = \frac{5 \text{ cm}}{1.25 \text{ cm}} = 4 個半值層

輻射的穿透率 = (12)n=(12)4=116=0.0625=6.25%\left(\frac{1}{2}\right)^n = \left(\frac{1}{2}\right)^4 = \frac{1}{16} = 0.0625 = 6.25\% 輻射的阻擋率 = 100%穿透率=100%6.25%=93.75%100\% - \text{穿透率} = 100\% - 6.25\% = 93.75\%

  • (A) 6%:錯誤。此數值(約 6.25%)為加馬射線穿透 5 cm 鉛屏蔽後的「穿透率」,而非被「阻擋」的比

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