107年:醫物幅安(2)

若不考慮增建因數,某單能光束穿過 3 mm 的某物質,還剩下 96% 的強度,此物質之直線衰減係數 µ值為多少cm -1?

A0.034
B0.136
C0.408
D0.170

詳細解析

本題觀念:

本題考查輻射物理中單能光束穿透物質時的直線衰減係數(linear attenuation coefficient, µ)計算,應用比爾-朗伯定律(Beer-Lambert law),不考慮累積因數(buildup factor)的窄束(narrow beam)條件。

選項分析

已知條件:

  • 穿透厚度:x=3 mm=0.3 cmx = 3 \text{ mm} = 0.3 \text{ cm}
  • 穿透後剩餘強度比例:I/I0=96%=0.96I/I_0 = 96\% = 0.96
  • 不考慮累積因數

Beer-Lambert 定律:

I=I0eμxI = I_0 \cdot e^{-\mu x}

II0=eμx\frac{I}{I_0} = e^{-\mu x}

0.96=eμ×0.30.96 = e^{-\mu \times 0.3}

兩側取自然對數:

ln(0.96)=μ×0.3\ln(0.96) = -\mu \times 0.3

0.04082=μ×0.3-0.04082 = -\mu \times 0.3

μ=0.040820.3=0.13610.136 cm1\mu = \frac{0.04082}{0.3} = 0.1361 \approx 0.136 \text{ cm}^{-1}

(A) 0.034:約為正確值的 1/4,可能是誤用 12 mm 或其他錯誤厚度。❌

(B) 0.136:與計算結果 0.1361 吻合。✅

**(C)

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