111年:醫物幅安(1)
考量中子射源的輻射屏蔽問題時,通常也要注意防護下列那一種伴隨發生的輻射?
A阿伐粒子
B貝他射線
C制動輻射
D捕獲加馬射線
詳細解析
本題觀念:
本題考查中子輻射防護與屏蔽的物理機制。中子為不帶電粒子,無法直接與物質發生庫侖作用,因此其屏蔽機制與帶電粒子(如阿伐、貝他)或光子(X射線、加馬射線)不同。 中子屏蔽通常分為三個主要步驟:
- 減速(Slowing down):利用含氫等低原子序材料(如水、石蠟、聚乙烯或混凝土),藉由彈性散射將快中子減速成熱中子。
- 吸收(Absorption):熱中子與屏蔽物質(如硼、鎘等)發生中子捕獲反應(neutron capture reaction)。
- 衰減伴隨輻射(Attenuation of secondary radiation):在熱中子被原子核捕獲的過程中,常會伴隨釋放高能量的捕獲加馬射線(capture gamma rays)。因此中子屏蔽設計中,必須包含高原子序材料(如鉛、鐵)來衰減這些二次產生的加馬射線。
選項分析
- (A) 阿伐粒子:錯誤。阿伐粒子的穿透力極弱,一張紙或人體皮膚的角質層即可將其完全阻擋,因此在考量中子屏蔽時,不需特別針對阿伐粒子設計額外屏蔽。
- (B) 貝他射線:錯誤。貝他射線為帶電電子,主要由貝他衰變產生。屏蔽貝他射線需使用低原子序材料以減少制動輻射的產生,與中子屏蔽的反應機制無直接關聯。
- (C) 制動輻射(Bremsstrahlung):錯誤。制
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