111年:醫物幅安(1)

光子與物質作用時,平均吸收能量( Eab)= A MeV,平均能量轉移( Etr)= B MeV,則制動幅射為多少MeV?

AA+B
BA-B
CB-A
DA×B

詳細解析

本題觀念:

本題探討游離輻射(光子)與物質作用時的能量轉換關係,特別是平均能量轉移(Average energy transferred, EtrE_{tr}、**平均吸收能量(Average absorbed energy, EabE_{ab}制動輻射流失能量(Bremsstrahlung energy, EradE_{rad})**之間的能量守恆原理。這也是醫學物理學中理解克馬(Kerma)與吸收劑量(Absorbed dose)差異的基礎理論。

選項分析

  • (A) A+B:錯誤。若將兩者相加,不符合能量守恆定律中總轉移能量的分配關係。
  • (B) A-B:錯誤。由於「平均吸收能量 (AA)」是「平均能量轉移 (BB)」扣除輻射流失後的部分,因此 AA 必定小於或等於 BB。若計算 ABA-B 會得出負值,這在物理上並不合理。
  • (C) B-A:正確。光子將能量轉移給二次電子後,二次電子消耗能量的方式主要有兩種:一為碰撞游離與激發(將能量留在局部,即 EabE_{ab},對應 AA);二為產生制動輻射(輻射能量會離開局部,為流失的能量)。因此,制動輻射 = EtrEab=BAE_{tr} - E_{ab} = B - A
  • (D) A×B:錯誤。兩能量數值相乘不具備實際的物理意義。

答案解析

當光子(如

...(解析預覽)...