111年:醫物幅安(1)

以混凝土作為60Co核種發射光子之屏蔽,其什一值層( TVL )與半值層( HVL )厚度的關係約為:

A1TVL= 5.0HVL
B1TVL= 3.3HVL
C1HVL= 3.3TVL
D1HVL= 5.0TVL

詳細解析

本題觀念:

本題測驗游離輻射防護中,輻射屏蔽厚度的基礎計算概念。主要探討「半值層(Half-Value Layer, HVL)」與「什一值層(Tenth-Value Layer, TVL)」兩者之間的數學轉換關係。

  • 半值層(HVL):指射束穿透某屏蔽物質後,其輻射強度衰減為原強度二分之一(50%)時所需的物質厚度。
  • 什一值層(TVL):指射束穿透某屏蔽物質後,其輻射強度衰減為原強度十分之一(10%)時所需的物質厚度。

在窄射束(narrow beam)的單一能量光子條件下,輻射強度的衰減遵循指數衰減定律(Exponential Attenuation Law):I=I0eμxI = I_0 \cdot e^{-\mu x},其中 μ\mu 為直線衰減係數(linear attenuation coefficient),xx 為屏蔽厚度。

選項分析

  • (A) 1TVL= 5.0HVL:錯誤。根據指數衰減定律的推導,兩者倍數關係約為 3.32 倍,而非 5.0 倍。
  • (B) 1TVL= 3.3HVL:正確。由數學推導得出 TVL/HVL=ln(10)/ln(2)3.32TVL / HVL = \ln(10) / \ln(2) \approx 3.32,故 1 TVL 約等於 3.3 HVL。
  • (C) 1HVL= 3.3TVL:錯誤。將輻射強度降至 1/10

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