108年:醫物幅安(2)

能量 為1 MeV 的光⼦射束照射 10 秒,其通量率為 1000 photons/cm 2.s,若空氣與軟組織之直線能量吸收係數分別 為μair = 3.46×10 -5 cm -1及μtissue = 0.312 cm -1,軟組織的吸收劑量為多少 Gy ?( ρair = 1.293×10 -6kg/cm 3、ρtissue = 0.001 kg/cm 3)

A5.00×10 -7
B5.00×10 -8
C3.67×10 -8
D3.67×10 -7

詳細解析

本題觀念:

利用**能量流率(energy fluence rate)**計算軟組織吸收劑量,核心公式為:

D=ΦEμenρtD = \Phi \cdot E \cdot \frac{\mu_{en}}{\rho} \cdot t

其中 Φ\Phi 為光子通量率(photons/cm²·s),EE 為光子能量(J/photon),μen/ρ\mu_{en}/\rho 為質量能量吸收係數,tt 為照射時間。

選項分析

數值計算題,需按照公式逐步計算。

(A) 5.00×1075.00 \times 10^{-7} Gy ✅ 正確(見答案解析)

(B) 5.00×1085.00 \times 10^{-8} Gy ❌ 數量級錯誤

(C) 3.67×1083.67 \times 10^{-8} Gy ❌ 誤用空氣參數或數量級錯誤

(D) 3.67×1073.67 \times 10^{-7} Gy ❌ 混用空氣與組織係數

答案解析

已知條件:

  • 光子能量:E=1E = 1 MeV =1×106×1.6×1013= 1 \times 10^6 \times 1.6 \times 10^{-13} J =1.6×1013= 1.6 \times 10^{-13} J
  • 照射時間:t=10t = 10 s
  • 通量率:Φ˙=1000\dot{\Phi} = 1000 photons/cm²·s
  • 軟組織線性能量吸收係數:

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