112年:醫物幅安(1)

經光子衰減公式計算後得知 N=2500,但經實驗度量發現實際 N=5000,則增建因數(buildup factor)為多少?

A1
B1.5
C2
D3

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心觀念為**光子衰減(Photon Attenuation)增建因數(Buildup Factor, B)**的物理定義。

當游離輻射(如 X 射線或伽馬射線)穿透物質時,若處於理想的「窄射束(Narrow beam)」條件下,任何發生吸收(如光電效應)或散射(如康普頓散射)的光子皆會離開主射束而不被偵測到。此時的衰減符合單純的指數衰減公式:I=I0eμxI = I_0 e^{-\mu x}

然而,在實際情況下(例如「寬射束(Broad beam)」或較厚的屏蔽物質中),部分發生散射的光子仍可能改變方向後抵達探測器,這使得實際量測到的光子數量(或輻射強度、劑量)會大於理論計算的未碰撞光子數。為了修正這個差異,輻射防護與醫學物理中引入了「增建因數(B)」,公式修正為: Iactual=BI0eμxI_{actual} = B \cdot I_0 e^{-\mu x}

由此可知,增建因數的定義即為: B=實際量測值(包含未碰撞與散射光子)理論計算值(僅包含未碰撞光子)B = \frac{\text{實際量測值(包含未碰撞與散射光子)}}{\text{理論計算值(僅包含未碰撞光子)}}

選項分析

  • (A) 1:錯誤。若增建因數為 1,代表實際量測值與理論計算值完全相同(均為 2500),這通常只發生在極理想的窄射束幾何條件或極薄的屏蔽物質中,不符合本題敘述的實際度量 N=5000。
  • (B) 1.5:錯誤

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