高考申論題
106年
[輻射安全] 放射物理學
第 四 題
四、一光子射束能量為 6 MeV 與鉛(原子量為 207.2 g/mole)原子發生作用,已知光電效應、康普吞效應、成對發生的作用截面分別為 0.08, 0.24, 0.12 barn(1 barn = 10-28 m2)。另鉛的密度為 11.34 g/cm3,康普吞散射光子的平均能量為 4.8 MeV,所有二次電子產生制動輻射的分率為 5%。請問 μab等於多少 cm-1?(15 分)
📝 此題為申論題
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本題測驗光子衰減係數中「能量轉移」與「能量吸收」的關係。解題關鍵在於先推算出三種光子交互作用各自的「能量轉移截面」,乘上原子密度求出總線性能量轉移係數(μtr),最後扣除制動輻射流失能量的分率(g)即可得到線性能量吸收係數(μab = μtr(1-g))。
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【解題思路】利用各作用的截面與能量轉移分率求出總能量轉移截面,再結合原子密度算出線性能量轉移係數($\mu_{tr}$),最後扣除制動輻射損失得到線性能量吸收係數($\mu_{ab} = \mu_{tr}(1-g)$)。 【詳解】 已知:
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