107年:核醫診療(1)

已知鉛對於 ²⁰¹Tl 的167 keV 輻射線的半值層( half value layer ﹐HVL )為0.02 公分,則幾公分厚的鉛恰足以遮掉 75% 的²⁰¹Tl 輻射線暴露?

A0.04
B0.06
C0.08
D0.12

詳細解析

本題觀念:

本題考核放射線遮蔽計算中**半值層(half value layer, HVL)**的應用。HVL 是指使射線強度衰減至原強度一半所需的材料厚度,可用於計算任意衰減百分比所需的屏蔽厚度。

選項分析

題目已知:

  • 鉛對 201^{201}Tl 167 keV 射線的 HVL = 0.02 cm
  • 目標:遮掉 75%(即穿透率僅剩 25% = 0.25)

使用指數衰減公式:

II0=(12)x/HVL\frac{I}{I_0} = \left(\frac{1}{2}\right)^{x/\text{HVL}}

令穿透率 = 0.25:

0.25=(12)x/0.020.25 = \left(\frac{1}{2}\right)^{x/0.02}

由於 0.25=(0.5)20.25 = (0.5)^2,因此 x/0.02=2x/0.02 = 2,即需要 2 個 HVL 的厚度。

x=2×0.02=0.04 cmx = 2 \times 0.02 = 0.04 \text{ cm}

(A) 0.04 cm — 正確。需要 2 HVL,即 2 × 0.02 = 0.04 cm,使穿透率降至 25%(遮掉 75%)。✅

(B) 0.06 cm — 相當於 3 HVL,穿透率 = (0.5)3=12.5%(0.5)^3 = 12.5\%,即遮掉 87.5%,不符合。❌

(C) 0.08 cm — 相當於 4 HVL,穿透率

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