110年:醫物幅安(1)

一標準游離腔之限制光欄面積為 0.5 cm2,靈敏電極板長度為 8 cm 。某次輻射照射後,收集到 1.12×10-7 C的電量。已知腔內氣體密度為 1.293 kg/m3,此一標準游離腔所測量的曝露量約為多少 R ?( 1R = 2.58×10-4 C/kg)

A0.84
B8.4
C84
D840

詳細解析

本題觀念:

標準游離腔(Standard free-air ionization chamber)的測量原理與曝露量(Exposure)的定義與計算。 曝露量 XX 定義為在單位質量的空氣中,由游離輻射所產生的同號電荷總量,公式為 X=QmX = \frac{Q}{m}。 在標準游離腔的設計中,靈敏體積(Sensitive volume)的大小是由「限制光欄面積(Limiting aperture area, AA)」與「靈敏電極板長度(Length of the collecting region, LL)」所共同決定,即 V=A×LV = A \times L。 我們可由空氣密度求得體積內的空氣質量,進而計算曝露量,最後透過轉換常數將單位(C/kg)換算為侖琴(R)。

選項分析

  • (A) 0.84:計算錯誤,通常為未將體積單位自 cm3\text{cm}^3 轉換為 m3\text{m}^3,或發生指數運算錯誤所致。
  • (B) 8.4:計算錯誤,小數點位置或數量級計算有誤。
  • (C) 84:為正確答案。詳細推導請見下方答案解析。
  • (D) 840:計算錯誤,數量級計算有誤。

答案解析

本題須將所有單位轉換為國際標準單位(SI unit)以避免計算錯誤,計算步驟如下:

  1. 計算靈敏體積 (V): 已知限制光欄面積 $A = 0.5

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