111年:放射治療(2)

對於高能電子射束而言,在高原子序物質相較於低原子序物質,其 collisional mass stopping power 的大小,下列敘述何者正確 ?

A相同
B較大
C較小
D不一定

詳細解析

本題觀念:

本題探討高能電子射束在不同原子序物質中的**質量碰撞阻擋本領(Collisional mass stopping power)**變化。 帶電粒子(如電子)穿透物質時,會因與物質發生交互作用而損失能量,其單位路徑長度上的能量損失稱為「阻擋本領(Stopping power)」。電子在物質中的阻擋本領分為兩種:

  1. 碰撞阻擋本領(Collisional stopping power):電子與靶物質的軌道電子發生非彈性碰撞(游離與激發)而損失能量。
  2. 輻射阻擋本領(Radiative stopping power):電子受靶物質原子核的庫侖力吸引而減速,以制動輻射(Bremsstrahlung)形式釋放能量。

將阻擋本領除以物質的密度(ρ\rho),即為「質量阻擋本領(Mass stopping power)」,可用來比較不同密度物質對射束的能量吸收能力。本題針對的是「碰撞」部分的質量阻擋本領。

選項分析

  • A. 相同:錯誤。不同原子序物質的單位質量電子數與平均激發電位不同,因此質量碰撞阻擋本領不會相同。
  • B. 較大:錯誤。高原子序物質的質量碰撞阻擋本領實質上是「較小」的,因為其單位質量的軌道電子數較少。
  • C. 較小:正確。高原子序物質的原子核含有較多中子,導致質子數對質量數的比值(Z/AZ/A)下

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