109年:醫物幅安(2)

在30秒內,共有 500 個光子通過 100 cm2 的截面,其中 200個光子能量為 40 keV , 150 個光子能量為 60 keV , 150個光子能量為 80 keV ,則能通量( energy fluence )為多少 keV/ cm2?

A9.67
B6.97
C260
D290

詳細解析

本題觀念:

能通量(energy fluence, Ψ)是輻射劑量學的基本量,定義為通過單位截面積的所有光子能量總和。本題考查多能量光子束的能通量計算。

選項分析

(A) 9.67 keV/cm² — 錯誤(可能誤將總能量除以500光子數而非面積)

(B) 6.97 keV/cm² — 錯誤

(C) 260 keV/cm² — 錯誤(僅算了部分光子,例如漏計150×80那組)

(D) 290 keV/cm² — 正確,見答案解析

答案解析

能通量(energy fluence)定義:

Ψ=iNiEiA\Psi = \frac{\sum_i N_i \cdot E_i}{A}

其中:

  • NiN_i = 能量為 EiE_i 的光子數
  • AA = 截面積(cm2\text{cm}^2

已知條件:

  • 截面積 A=100 cm2A = 100 \text{ cm}^2
  • 200個光子,能量 40 keV
  • 150個光子,能量 60 keV
  • 150個光子,能量 80 keV
  • 時間30秒(求能通量,與時間無關)

計算各組光子的總能量:

E1=200×40=8000 keVE_1 = 200 \times 40 = 8000 \text{ keV}

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