已知 5 MeV光子與碳（12C）產生成對發生的原子衰減係數為 4.1×10-30 m2/atom，其對應的原子能量轉移係數（m2/atom）為何？

本題觀念：

本題考核成對發生（pair production）的原子能量轉移係數（atomic energy transfer coefficient）計算。關鍵概念是：發生成對發生時，入射光子能量中有 $2m_ec^2$（1.022 MeV）被用於產生電子-正電子對的靜止質量，剩餘能量才轉移為動能（即可用於游離的能量）。

選項分析

成對發生能量轉移分析：

入射光子能量：$h\nu = 5 \text{ MeV}$

電子靜止質量能量：$m_e c^2 = 0.511 \text{ MeV}$

成對發生需消耗於靜止質量的能量： $2 m_e c^2 = 2 \times 0.511 = 1.022 \text{ MeV}$

可轉移為動能的能量： $E_{\text{kinetic}} = h\nu - 2m_e c^2 = 5 - 1.022 = 3.978 \text{ MeV}$

能量轉移分率（energy transfer fraction）： $f_{\text{pair}} = \frac{h\nu - 2m_e c^2}{h\nu} = \frac{3.978}{5} = 0.7956$

原子能量轉移係數（atomic energy transfer coefficient）計算：

給定原子衰減係數（atomic

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