若20 Gy 的加⾺輻射照射劑量，將使 50% 的男性在 5年內發⽣永久不孕，⽽每次游離需 34 eV ，且每次游離會有9個其他原⼦被激發，睪丸組織每公⽄含有 9.5×10 25 個原⼦的條件下，睪丸組織直接受影響的原⼦比例為多少？

本題觀念：

輻射劑量與直接游離原子比例的定量計算。此題考查放射生物學中能量沉積的微觀尺度——即使是造成生物損傷的大劑量，實際上直接受影響的原子比例極其微小，凸顯輻射傷害主要透過間接效應（自由基）放大。

選項分析

(A) 1×10⁻⁶ 計算結果約為 4×10⁻⁷，選項(A)大了約一個數量級。❌

(B) 4×10⁻⁶ 比正確答案大了10倍。❌

(C) 1×10⁻⁷ 比正確答案小了約4倍，若僅計算游離事件（不含激發的9個原子）也不符合。❌

(D) 4×10⁻⁷ ✅（本題答案） 計算結果與此吻合。

答案解析

正確答案：(D) 4×10⁻⁷

完整計算步驟：

Step 1：換算每次游離的能量

$E_{\text{ionization}} = 34 \text{ eV} = 34 \times 1.6 \times 10^{-19} \text{ J} = 5.44 \times 10^{-18} \text{ J}$

Step 2：計算每公斤組織的游離次數

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...（解析預覽）...