107年:放射治療(2)

臨床上使用 MV 等級的光子射束治療時,利用固態假體量測劑量參數時的水等效材質之最主要條件為何?

A有效原子序( Zeff )
B質量密度( g/cm³)
C電子密度( number of electrons/cm³)
D衰減係數( cm⁻¹)

詳細解析

本題觀念:

在放射治療劑量測量中,固態假體(solid phantom,又稱固態水 solid water)用來替代液態水進行劑量計算與量測。本題考查使用 MV 等級光子射束時,判定固態材質是否符合「水等效(water equivalent)」的最主要條件。此問題的核心在於 MV 能量範圍的主要交互作用機制。

選項分析

(A) 有效原子序(ZeffZ_{eff} 有效原子序(effective atomic number, ZeffZ_{eff})是決定光電效應(photoelectric effect)和特性 X 射線產生的重要參數。光電效應發生機率 Z34\propto Z^{3-4},在低能 kV 等級射束中(< 100 keV)佔主導地位,因此 ZeffZ_{eff} 是 kV 劑量量測的關鍵。然而在 MV 能量範圍(> 1 MV),光電效應可忽略,所以 ZeffZ_{eff} 並非 MV 量測中水等效的最主要判準。

(B) 質量密度(ρ\rho in g/cm³) 質量密度影響散射截面(cross-section per unit volume),但在 MV 範圍的 Compton 散射中,更精確的判準是電子密度(單位體積內的電子數目),而非質量密度本身。質量密度與電子密度密切相關但非完全等價。

**(C) 電子密度(number

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