通常純貝他射源使用低原子序之材質作為輻射防護之內包裝屏蔽的原因為何？

本題觀念

本題探討的核心觀念為「純貝他（$\beta$）射源的輻射屏蔽設計原則」以及「帶電粒子與物質的交互作用」。 貝他粒子本質上是高速電子。當高速電子穿越屏蔽物質時，主要透過兩種機制損失能量：

1. 碰撞損失（Collisional energy loss）：與物質軌道電子發生非彈性碰撞，造成游離與激發。
2. 輻射損失（Radiative energy loss）：當電子經過原子核附近時，受到原子核強大庫侖電場的吸引而急遽減速，將失去的動能以電磁波（X射線）的形式釋放，此現象稱為制動輻射（Bremsstrahlung）。

制動輻射的發生機率（輻射產額）與貝他粒子的初始能量（$E$）以及屏蔽材質的原子序（$Z$）成正比。因此，屏蔽材質的選擇將直接影響次級輻射的產生量。

選項分析

• (A) 比較輕巧方便：錯誤。雖然低原子序材質（如塑膠、壓克力）在物理特性上確實比鉛等重金屬輕巧，但這並非游離輻射防護設計上選擇該材質的核心考量。主要目的仍是基於物理作用機制來降低輻射劑量。
• (B) 電子的射程很短：錯誤。雖然貝他粒子在物質中的射程（Range）比起加馬射線短很多，極易被阻擋，但若單純為了阻擋電子，高原子序材質同樣能在極短距離內將其擋下。之所以不選擇高原子序材質，是因為會衍生出其他輻射防護問題，與射程長短無絕對因果關係。

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