108年:醫物幅安(2)

有關直線加速器所 產⽣6 MV 的X光射束與軟組織作⽤之敘述,下列何者正確?

A主要為光電效應,部分為康普吞散射
B主要為康普吞散射,部分為成對發⽣
C主要為光電效應,部分為成對發⽣
D主要為成對發⽣,部分為康普吞散射

詳細解析

本題觀念:

高能光子(X 射線)與物質的交互作用隨能量不同,主要有三種模式:光電效應(photoelectric effect)、康普吞散射(Compton scattering)、成對發生(pair production)。不同能量範圍的主導機制在放射治療物理中是基本知識。

選項分析

(A) 主要為光電效應,部分為康普吞散射 光電效應在低能光子(< 100 keV)範圍佔主導,在 6 MV 能量下光電效應機率極低,與題意不符。❌

(B) 主要為康普吞散射,部分為成對發生 康普吞散射在水(軟組織)中的主導能量範圍為 30 keV 至約 24 MeV。6 MV 線性加速器產生的 X 光束,其光子能量分布的有效能量(effective energy)約在 2 MeV 左右(最高能量接近 6 MeV),完全落在康普吞散射的支配區。而成對發生需要光子能量 > 1.022 MeV(閾值)才能發生,在 6 MV 能量時有少量成對發生(在高能端),但比例遠少於康普吞散射。✅

(C) 主要為光電效應,部分為成對發生 光電效應在此能量段不主導;此選項與實際物理不符。❌

(D) 主要為成對發生,部分為康普吞散射 成對發生要在光子能量 > 10 MeV 時才成為主要作用(在水中),6 MV 遠未達此閾值。❌

答案解析

正確答案為 **(

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