106年:放射治療(2)

電子射束在水中碰撞損失,電子能量( electron energy )少於多少 MeV 時,電子能量損失率( energy loss rate )會顯著增加?

A1
B4
C6
D10

詳細解析

本題觀念:

電子束(electron beam)在介質中的能量損失分為兩種機制:碰撞損失(collision loss / ionization loss)輻射損失(radiative loss / Bremsstrahlung loss)。在水(或軟組織)這類低原子序(low-Z)介質中,碰撞損失佔主導地位。理解碰撞損失率隨能量的變化趨勢,是放射物理的基礎知識。

選項分析

(A) 1 MeV 根據 Bethe 公式(Bethe formula),電子碰撞阻擋本領(collision stopping power)隨能量的變化呈現「先降後升」的趨勢:在極低能量時(< 1 MeV),碰撞損失率(energy loss rate)隨能量降低而顯著增加;在約 1 MeV 附近出現最小值;1 MeV 以上變化趨於平緩(約維持在 2 MeV/cm 水中)。因此,當電子能量降至 1 MeV 以下時,碰撞損失率才開始顯著攀升。這是正確答案。

(B) 4 MeV 4 MeV 時電子的碰撞損失率仍屬於高能量的相對平坦區段,尚未出現顯著增加的拐點,不符合物理事實。

(C) 6 MeV 6 MeV 屬於臨床放射治療常用的電子束能量範圍,碰撞損失率在此能量下變化平緩,不符合題意。

(D) 10 MeV 10 MeV 更高,碰

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