112年:醫物幅安(1)

2 MeV的 X 光對原子序為82、原子量為 207.2 的鉛,其質量衰減係數為 4.606×10-2 cm2g-1,則原子衰減係數約為多少 cm2/atom?

A1.56×10-23
B1.56×10-25
C1.93×10-23
D1.93×10-25

詳細解析

本題觀念:

本題考查輻射物理中不同「衰減係數」的定義與換算。游離輻射與物質發生交互作用時,衰減程度會因物質密度、原子量、原子序等不同而有所變化。最基本的是直線衰減係數 (μ\mu),為了排除物質密度的影響,會使用質量衰減係數 (μm\mu_m)。若要進一步探討輻射與單一原子或單一電子的作用機率(即截面積),則需要換算為原子衰減係數 (μa\mu_a) 與電子衰減係數 (μe\mu_e)。

必備公式與定義:

  1. 質量衰減係數 (μm\mu_m)μm=μρ\mu_m = \frac{\mu}{\rho} (單位:cm2/g\text{cm}^2/\text{g})
  2. 原子衰減係數 (μa\mu_a)μa=μm×ANA\mu_a = \mu_m \times \frac{A}{N_A} (單位:cm2/atom\text{cm}^2/\text{atom})
    • AA 為原子量 (g/mol),NAN_A 為亞佛加厥常數 (6.022×1023 atoms/mol6.022 \times 10^{23} \text{ atoms/mol})
  3. 電子衰減係數 (μe\mu_e)μe=μaZ\mu_e = \frac{\mu_a}{Z} (單位:cm2/electron\text{cm}^2/\text{electron})
    • ZZ 為原子序

選項分析

將題目給予的數值代入公式計算:

  • $\mu_m = 4.6

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