111年:醫物幅安(2)

137Cs衰變放出之加馬射線在鉛屏蔽的半值層約為 0.5 cm ,鉛的密度為 11.4 g cm-3,則該加馬射線對鉛之質量衰減係數( cm2 g-1)為多少?

A0.12
B3.95
C0.03
D15.8

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗游離輻射在物質中衰減的基本物理量計算,特別是半值層(Half-Value Layer, HVL)、**線性衰減係數(Linear Attenuation Coefficient, μ\mu以及質量衰減係數(Mass Attenuation Coefficient, μm\mu_mμ/ρ\mu/\rho)**之間的數學與物理轉換關係。

  1. 半值層 (HVL):指使入射輻射強度減半所需的吸收物質厚度。
  2. 線性衰減係數 (μ\mu):輻射穿透單位厚度物質時被衰減的機率。與 HVL 的關係式為: μ=ln2HVL0.693HVL\mu = \frac{\ln 2}{\text{HVL}} \approx \frac{0.693}{\text{HVL}}
  3. 質量衰減係數 (μm\mu_m):線性衰減係數除以吸收物質的密度 (ρ\rho),代表輻射在單位質量厚度(g/cm2\text{g/cm}^2)下的衰減機率。關係式為: μm=μρ\mu_m = \frac{\mu}{\rho}

選項分析

已知條件:

  • 鉛的半值層 HVL=0.5 cm\text{HVL} = 0.5 \text{ cm}

  • 鉛的密度 ρ=11.4 g cm3\rho = 11.4 \text{ g cm}^{-3}

  • 常數 ln20.693\ln 2 \approx 0.693

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