112年:放射治療(1)

有一假體組成元素為 polystyrene,化學結構為(C₈H₈)n,物理密度為 1.03 g/cm³,其每單位體積之電子密度(e⁻/cm³),最可能為下列何者?

A3.24×10²³
B3.34×10²³
C3.24×10²⁴
D6.02×10²³

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心概念為「電子密度(Electron Density)」的計算。在放射物理與放射治療中,康普頓散射(Compton scattering)是百萬伏特(MV)能量範圍內光子與物質作用的最主要形式。康普頓散射的發生機率與物質的「單位體積電子密度(e/cm3\text{e}^-/\text{cm}^3)」成正比。

電子密度的計算公式如下:

  1. 單位質量的電子密度(e/g\text{e}^-/\text{g} =ZA×NA= \frac{Z}{A} \times N_A
  2. 單位體積的電子密度(e/cm3\text{e}^-/\text{cm}^3 =物理密度(ρ)×ZA×NA= \text{物理密度} (\rho) \times \frac{Z}{A} \times N_A
  • ZZ:分子(或單體)的總電子數
  • AA:分子量(g/mol\text{g/mol}
  • NAN_A:亞佛加厥常數(Avogadro's number),約為 6.02×1023 mol16.02 \times 10^{23} \text{ mol}^{-1}
  • ρ\rho:物理密度(g/cm3\text{g/cm}^3

選項分析

我們逐步進行 Polystyrene (C8H8)n\text{(C}_8\text{H}_8\text{)}_n 的計算:

**步驟一:計算單體 $\text{C}_8\te

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