假設能量為 1.5 MeV 的光子與鉛（原子量 =207.2 ，密度＝ 11.3 g/cm3）作用，鉛原子發生光電效應、康普吞效應及成對發生的截面各為 0.1 、 0.2 及 0.3 邦（ barn ），則直線衰減係數（ μ ）約為多少 cm-1？

本題觀念：

此題測驗考生對於游離輻射與物質交互作用時，**總截面（total cross section）與直線衰減係數（linear attenuation coefficient, $\mu$）**兩者關係的理解與計算能力。

直線衰減係數（$\mu$）代表光子在物質中單位路徑長度內發生任何一種交互作用的機率。它與吸收物質的「原子數密度（$n$）」以及每顆原子發生交互作用的「總截面（$\sigma_{tot}$）」成正比。

選項分析

計算過程需分為三個步驟進行：

步驟一：計算單一原子的總截面（$\sigma_{tot}$） 光子與物質作用的主要形式包含光電效應（Photoelectric effect）、康普吞效應（Compton effect）及成對發生（Pair production）。總截面為各別作用截面的總和： $\sigma_{tot} = \sigma_{PE} + \sigma_C + \sigma_{PP}$ $\sigma_{tot} = 0.1 + 0.2 + 0.3 = 0.6 \text{ 邦 (barn)}$ 根據物理定義，1 barn = $10^{-24}$ cm$^2$，因此： $\sigma_{tot} = 0.6 \times 10^{-24} \text{ cm}^2$

**步驟

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