111年:醫物幅安(2)

承上題【一X-ray射束經 2 mm 的鉛衰減後,其空氣克馬由 10 mGy/h 降低至 1.25 mGy/h ,則其半值層( HVL )為多少mm?】,則什一值層( TVL )約為多少 mm ?

A1.33
B2.12
C2.22
D2.41

詳細解析

本題觀念

此題為延續題,主要測驗輻射屏蔽與防護設計中的核心概念,特別是**半值層(Half-Value Layer, HVL)什一值層(Tenth-Value Layer, TVL)**之間的物理與數學關係。 當單一能量的輻射穿透物質時,強度的衰減公式為 I=I0eμxI = I_0 e^{-\mu x}

  • 半值層(HVL):指將輻射強度衰減至原來二分之一所需的屏蔽物質厚度。公式為 HVL=ln(2)μ0.693μ\text{HVL} = \frac{\ln(2)}{\mu} \approx \frac{0.693}{\mu}
  • 什一值層(TVL):指將輻射強度衰減至原來十分之一所需的屏蔽物質厚度。公式為 TVL=ln(10)μ2.303μ\text{TVL} = \frac{\ln(10)}{\mu} \approx \frac{2.303}{\mu}。 兩者的轉換公式為: TVL=HVL×ln(10)ln(2)HVL×3.3219\text{TVL} = \text{HVL} \times \frac{\ln(10)}{\ln(2)} \approx \text{HVL} \times 3.3219(放射物理與防護實務上,常直接以 3.323.32 作為概算常數)。

選項分析

首先,我們需要藉由上一題的資訊計算出 HVL:

  • 初始空氣克馬(Air kerma)I0=10 mGy/hI_0 = 10 \text{ mGy/h}
  • 穿透後空氣克馬 $I = 1.25

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