108年:醫物幅安(2)

鉛的克原⼦量 為207 克,若鉛對 500 keV 光⼦之質量衰減係數 (如圖) 為0.16 cm 2g-1,則鉛對 500 keV 光⼦的原⼦截⾯約 為多少邦?( 1邦= 10 -24 cm 2) 圖片

A55
B45
C25
D15

詳細解析

本題觀念:

本題考查質量衰減係數(mass attenuation coefficient, μ/ρ)與原子截面(atomic cross section, σ)之間的換算關係。這是醫事放射師必須掌握的核心計算:從巨觀可測量的 μ/ρ 推算出單一原子與光子的作用截面。

影像分析:

題目附圖顯示 μ/ρ(質量衰減係數,單位 cm²/g)對光子能量的函數關係圖。圖中 y 軸標示為 μ/ρ,x 軸為光子能量(keV),並在 500 keV 處標記出對應的 μ/ρ 值為 0.16 cm²/g。此圖用於說明讀取質量衰減係數的方式,實際計算時直接使用題幹給定的數值 0.16 cm²g⁻¹。

選項分析

計算依據以下公式:

σatom=μ/ρ×ANA\sigma_{atom} = \frac{\mu/\rho \times A}{N_A}

其中:

  • μ/ρ=0.16 cm2g1\mu/\rho = 0.16 \text{ cm}^2\text{g}^{-1}(題目給定)
  • A=207 g/molA = 207 \text{ g/mol}(鉛的克原子量)
  • NA=6.022×1023 mol1N_A = 6.022 \times 10^{23} \text{ mol}^{-1}(亞佛加厥數,Avogadro's number)

代入計算:

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