高考申論題
105年
[輻射安全] 輻射劑量學
第 一 題
📖 題組：
有一 X 射線能量為 1 MeV 射束，在空氣中之 P 點接受了 300 侖琴(R)的曝露量。假設 P 點存在於帶電粒子平衡中，並假設(Wair = 33.97 J/C)，根據下表所提供的資訊計算： (表格內容請參照原題，包含空氣與銅的 Z, density, hv, mass attenuation coefficients, Etr, Eab 等數據)
有一 X 射線能量為 1 MeV 射束，在空氣中之 P 點接受了 300 侖琴(R)的曝露量。假設 P 點存在於帶電粒子平衡中，並假設(Wair = 33.97 J/C)，根據下表所提供的資訊計算： (表格內容請參照原題，包含空氣與銅的 Z, density, hv, mass attenuation coefficients, Etr, Eab 等數據)
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
P 點空氣中的碰撞克馬(KC)air與吸收劑量 D。（5 分）
思路引導 VIP
這題測驗考生對「曝露量(X)與碰撞克馬(Kc)」關係式，以及在「帶電粒子平衡(CPE)」條件下吸收劑量等於碰撞克馬的觀念。解題時應先將曝露量由侖琴(R)轉換為 SI 單位 (C/kg)，代入 W/e 常數計算出空氣的碰撞克馬，最後依據 CPE 理論直接推導出吸收劑量。
小題 (二)
試計算此射束每單位侖琴的能通量（Energy fluence per Roentgen）及每單位侖琴的光子通量（Photon fluence per Roentgen）。（10 分）
思路引導 VIP
看到曝露量（R）轉換為通量的題型，首先應利用 1 R = 2.58 × 10⁻⁴ C/kg 結合 W/e，將曝露量轉換為空氣碰撞克馬（Kc）。接著代入能通量關係式 Ψ = Kc / (μ_ab/ρ) 求得每單位侖琴的能通量，最後除以單一光子能量（需完整列出 MeV 轉 J 的轉換步驟）即可獲得光子通量。
小題 (三)
若用銅替換 P 點的空氣，試求銅的吸收劑量。（5 分）
思路引導 VIP
看到這題先想：帶電粒子平衡（CPE）的物理意義是該點的吸收劑量等於碰撞克馬（D ≈ Kc）。首先須將曝露量（R）轉換為國際單位（C/kg），乘上空氣游離功 (W/e) 求得空氣的吸收劑量。接著利用相同點的「光子能量通量不變」原則，透過空氣與銅的「質量吸收係數 (μ_ab/ρ)」之比值，將空氣劑量等比例轉換為銅的吸收劑量。