112年:醫物幅安(1)

假想執行一個加馬射線增建因數的評估實驗,若材料的直線衰減係數為 0.5 cm-1,厚度為 2 cm,入射光子強度為 X,實驗觀察射出光子強度約為 0.5X,則增建因數估計為:

A0.67
B1.36
C2.04
D2.68

詳細解析

本題觀念:

加馬射線或X射線在穿透物質時,若射束具有一定寬度(寬束,broad beam)或屏蔽物質具有一定厚度,除了未發生作用的「原始穿透光子」外,還會伴隨因康普頓散射(Compton scattering)產生的「二次散射光子」到達偵測點。 若僅使用理想的窄束(narrow beam)公式計算(I=I0eμxI = I_0 e^{-\mu x}),會低估實際穿透的輻射強度。因此,必須引入**增建因數(Buildup factor, BB)**來修正散射光子所造成的額外劑量貢獻。

修正後的輻射衰減公式為: I=BI0eμxI = B \cdot I_0 \cdot e^{-\mu x}

  • II:穿透後的輻射強度
  • I0I_0:入射輻射強度
  • BB:增建因數(通常 B1B \ge 1
  • μ\mu:直線衰減係數(linear attenuation coefficient)
  • xx:吸收物質厚度

選項分析

根據題目給定的參數進行數學運算:

  • μ=0.5 cm1\mu = 0.5 \text{ cm}^{-1}
  • x=2 cmx = 2 \text{ cm}
  • I0=XI_0 = X
  • I=0.5XI = 0.5X

代入公式 I=BI0eμxI = B \cdot I_0 \cdot e^{-\mu x}0.5X=BXe0.5×20.5X = B \cdot X \cdot e^{-0.5 \times 2}

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