111年:醫物幅安(1)

能量為 2 MeV的光子在混凝土的直線衰減係數為 0.11 cm-1,則什一值層( TVL )厚度為多少 cm ?

A6.3
B11
C21
D42

詳細解析

本題觀念:

本題測驗醫事放射師對游離輻射在物質中衰減之基本物理定律的了解,特別是「直線衰減係數(linear attenuation coefficient, μ\mu)」與「什一值層(Tenth-Value Layer, TVL)」兩者間的數學轉換關係。 當單一能量的窄束光子穿透屏蔽物質時,輻射強度會呈現指數衰減。什一值層(TVL)的定義為:使輻射強度衰減至原始強度的十分之一(1/101/10)所需的屏蔽物質厚度。

選項分析

  • (A) 6.3:錯誤。此數值對應的是「半值層(Half-Value Layer, HVL)」。半值層的計算公式為 HVL=ln(2)μ0.6930.116.3 cmHVL = \frac{\ln(2)}{\mu} \approx \frac{0.693}{0.11} \approx 6.3 \text{ cm}。若考生將公式中的常數記錯為 ln(2)\ln(2),即會誤算成半值層並誤選此誘答選項。
  • (B) 11:錯誤。此為無物理意義的干擾選項,可能來自於直接將直線衰減係數 0.110.11 的數字取倒數或進行錯誤解讀所得。
  • (C) 21:正確。根據什一值層公式 TVL=ln(10)μTVL = \frac{\ln(10)}{\mu},將 μ=0.11 cm1\mu = 0.11 \text{ cm}^{-1} 代入,可得 $TVL \approx \frac{2.303}{0.11} \appr

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