110年:放射治療(2)

在放射治療高能光子射束中,有關組織等效材質的敘述,下列何者錯誤?

A與軟組織具有相同的有效原子序( effective atomic number )
B與軟組織具有相同的電子密度( number of electrons per cubic centimeter )
C材料可為聚苯乙烯
D材料可為合成樹脂

詳細解析

本題觀念:

本題測驗放射治療中「假體(Phantom)與組織等效材質(Tissue-equivalent materials)」的核心物理特性。輻射與物質的交互作用機制取決於射束的能量。對於診斷用或低能量X光,主要作用機制為「光電效應(Photoelectric effect)」,其發生機率與物質的原子序高度相關;然而,對於放射治療常用的「高能光子射束(Megavoltage photon beams)」,其最主要的交互作用機制為「康普吞效應(Compton effect)」。康普吞效應的發生機率與原子序無關,而是與物質的「電子密度(Electron density)」成正比。

選項分析

  • (A) 與軟組織具有相同的有效原子序(effective atomic number): 錯誤。在「高能光子射束」的臨床能量範圍內,輻射衰減主要由康普吞效應主導。康普吞效應的發生機率取決於物質的電子密度,而非原子序。因此,作為高能光子的組織等效材質,並不必然需要與軟組織具備完全相同的有效原子序。有效原子序的匹配僅在「低能光子」(光電效應佔主導地位,發生機率正比於 Z3Z^3)時才不可或缺。

  • (B) 與軟組織具有相同的電子密度(number of electrons per cubic centimeter): 正確。如前所述,高能光子主要

...(解析預覽)...