110年:醫物幅安(2)

若忽略增建因數的效應,一屏蔽物質的什一值層( TVL )大約相當於多少的半值層( HVL )?

A5
B3.3
C0.3
D0.2

詳細解析

本題觀念:

本題測驗游離輻射在物質中的衰減特性,以及輻射屏蔽設計中常用的兩個重要物理量:半值層(Half-Value Layer, HVL)與什一值層(Tenth-Value Layer, TVL)的數學換算關係。 HVL 是指將輻射強度衰減至原來的二分之一所需的屏蔽物質厚度;TVL 則是將輻射強度衰減至原來的十分之一所需的厚度。

選項分析

在忽略增建因數(buildup factor)的情況下(即假設為窄射束的理想指數衰減),輻射強度隨屏蔽物質厚度的衰減公式為: I=I0eμxI = I_0 e^{-\mu x} 其中,I0I_0 為初始輻射強度,II 為穿透厚度 xx 後的輻射強度,μ\mu 為物質的直線衰減係數(linear attenuation coefficient)。

根據 HVL 的定義 (I/I0=1/2I/I_0 = 1/2): 1/2=eμHVL    μHVL=ln20.6931/2 = e^{-\mu \cdot \text{HVL}} \implies \mu \cdot \text{HVL} = \ln 2 \approx 0.693 得出 HVL=ln2μ\text{HVL} = \frac{\ln 2}{\mu}

根據 TVL 的定義 (I/I0=1/10I/I_0 = 1/10): $1/10 = e^{-\mu \cdot \text{TVL}} \implies \mu \cdot \text{TVL} =

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