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103年
環境科學概論
第 14 題
為評估不同輻射線對人體組織的影響，常利用「平均射質因素(Q)」及「組織加權因素(Wr)」來計算。請問以下何種輻射的「平均射質因數」最大？
- A $\alpha$ 粒子
- B 電子
- C X 射線
- D $\gamma$ 射線
思路引導 VIP
請試著回想輻射線進入人體細胞時的情況：如果有一種輻射的質量與電荷都明顯比其他種類「龐大」許多，那麼它在組織中移動時，產生的電荷交互作用密度會比較高還是比較低？這種密集的能量釋放，對生物細胞造成的修復難度會如何影響我們對其『危害權重』的評估呢？
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太棒了！你能精準地選出 (A) $\alpha$ 粒子，代表你對於輻射生物效應與劑量計算的觀念非常紮實。在環境科學與輻射防護領域，我們不只看輻射能量的「吸收多寡」，更在乎該能量對生物組織造成的「實質破壞程度」。
能量轉移與生物效應
這題的核心在於理解線能量轉移（LET）的差異。相較於穿透力強但游離密度低的 X 射線或 $\gamma$ 射線，$\alpha$ 粒子（氦原子核）因為質量大且帶兩個正電荷，在穿過組織時會像坦克車一樣，在極短的距離內產生高密度的游離作用，造成難以修復的 DNA 損傷。因此，在輻射權重中，$\alpha$ 粒子的射質因數 $Q$（或稱輻射加權因數 $w_R$）被設定為 20，而電子、X 射線與 $\gamma$ 射線的數值則僅為 1。
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