111年:醫物幅安(1)

一能量為 1.25 MeV 的光子射束,射入 1 公分深之水中。假設其質量衰減係數為 0.0632 cm2/g,且每次碰撞後平均有 0.586 MeV的能量被吸收,則其質量能量吸收係數為多少 cm2/g?

A0.296
B0.0296
C0.126
D0.0148

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心概念為游離輻射與物質作用時的**質量衰減係數(Mass attenuation coefficient, μ/ρ\mu/\rho質量能量吸收係數(Mass energy absorption coefficient, μen/ρ\mu_{en}/\rho)**之間的物理數學關係。

當光子射束與物質(如水)發生作用時,並非所有的光子能量都會被物質吸收。光子的能量 EE 在碰撞後會有一部分轉移給二次電子,而這些二次電子的動能中,又有一部分會因為制動輻射(Bremsstrahlung)等形式逃逸,剩下的才真正局部被物質吸收(平均吸收能量 EabE_{ab})。 因此,質量能量吸收係數可以透過質量衰減係數乘上「吸收能量佔總入射能量的比例」來求得,公式如下: μenρ=μρ×EabE\frac{\mu_{en}}{\rho} = \frac{\mu}{\rho} \times \frac{E_{ab}}{E}

備註:題目中提到的「射入 1 公分深之水中」為干擾資訊。物質的各種衰減與吸收「係數」為該物質對應特定能量光子的內含性質(Intrinsic property),與游離輻射實際穿透的厚度或深度無關。

選項分析

已知條件:

  • 入射光子能量 E=1.25 MeVE = 1.25 \text{ MeV} (此為 Co-60 射源的平均能量)
  • 質量衰減係數 $\

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