試計算 H₂O的電子密度（ electron density, electrons/cm³）為多少？

本題觀念：

水（$\text{H}_2\text{O}$）的電子密度（electron density）計算——放射治療物理中，電子密度是 Compton 效應（康普頓效應）的重要參數，影響劑量計算及組織不均一性校正。

選項分析

電子密度計算公式：

$\rho_e = \frac{\rho \cdot N_A \cdot Z}{M}$

其中：

• $\rho$：物質密度（g/cm³）
• $N_A$：亞佛加厥常數（Avogadro's number）= $6.022 \times 10^{23}$ mol⁻¹
• $Z$：每個分子的總電子數
• $M$：摩爾質量（g/mol）

水（$\text{H}_2\text{O}$）的參數：

• $\rho = 1.0 \text{ g/cm}^3$
• $M = 2 \times 1 + 16 = 18 \text{ g/mol}$
• $Z$：H 原子 1 個電子 × 2 + O 原子 8 個電子 = 10 個電子/分子

代入計算：

$$$$

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