109年:醫物幅安(2)

假設 3 MeV射束的電子射程 R(mg/cm2)=530×E (MeV)- 106 ,則在 PMMA 中( ρ = 1.18 g/cm3)需多少厚度才能完全阻擋此射束?

A14.8 cm
B1.48 cm
C12.6 cm
D1.26 cm

詳細解析

本題觀念:

本題考查電子在物質中的射程(range)計算,使用經驗公式將射程從質量厚度(mg/cm2\text{mg/cm}^2)換算為線厚度(cm),再考慮PMMA的密度。

選項分析

(A) 14.8 cm — 計算錯誤(可能誤將密度單位或公式結果放大10倍)

(B) 1.48 cm — 計算錯誤(只做步驟一二,未除以密度,或除以錯誤密度值)

(C) 12.6 cm — 計算錯誤(可能誤將mg/cm²當作g/cm²,未換算單位)

(D) 1.26 cm — 正確,見答案解析詳細步驟

答案解析

已知條件:

  • 電子能量 E=3 MeVE = 3 \text{ MeV}
  • 射程公式:R(mg/cm2)=530×E(MeV)106R(\text{mg/cm}^2) = 530 \times E(\text{MeV}) - 106
  • PMMA密度:ρ=1.18 g/cm3\rho = 1.18 \text{ g/cm}^3

步驟一:計算質量射程

R=530×3106=1590106=1484 mg/cm2R = 530 \times 3 - 106 = 1590 - 106 = 1484 \text{ mg/cm}^2

步驟二:換算單位

1484 mg/cm2=1484×103 g/cm2=1.484 g/cm21484 \text{ mg/cm}^2 = 1484 \times 10^{-3} \text{ g/cm}^2 = 1.484 \text{ g/cm}^2

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