高考申論題
106年
[輻射安全] 輻射劑量學
第 一 題
📖 題組：
三、(一)當活度 10 mCi 的 60Co 均勻分布於一小球體時，則球體平均幾何因數g與球心幾何因數g的比為何？（10 分） (二)已知 60Co 的γ光子在空氣中的質能吸收係數為 2.666 × 10^-2 cm^2/g，則距 10 mCi 60Co 小球體射源 10 m 處的空氣碰撞克馬率（μGy/h）為何？（不用曝露率常數 Γ 計算）（10 分）
三、(一)當活度 10 mCi 的 60Co 均勻分布於一小球體時，則球體平均幾何因數g與球心幾何因數g的比為何？（10 分） (二)已知 60Co 的γ光子在空氣中的質能吸收係數為 2.666 × 10^-2 cm^2/g，則距 10 mCi 60Co 小球體射源 10 m 處的空氣碰撞克馬率（μGy/h）為何？（不用曝露率常數 Γ 計算）（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
當活度 10 mCi 的 60Co 均勻分布於一小球體時，則球體平均幾何因數g與球心幾何因數g的比為何？（10 分）
思路引導 VIP
本題屬於傳統內在劑量學的幾何因數（Geometric factor）計算。看到「小球體」且求純粹的幾何因數，應立刻聯想到忽略衰減（μ≈0）的積分定義。活度與核種為干擾資訊，重點在於利用 $g = \int \frac{1}{r^2} dV$ 推導球心與全體積平均的幾何公式，最後相除求得常數比值。
小題 (二)
已知 60Co 的γ光子在空氣中的質能吸收係數為 2.666 × 10^-2 cm^2/g，則距 10 mCi 60Co 小球體射源 10 m 處的空氣碰撞克馬率（μGy/h）為何？（不用曝露率常數 Γ 計算）（10 分）
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想「輻射源活度 → 能量通率 → 碰撞克馬」的微觀至宏觀推導路徑，切忌依賴曝露率常數 (Γ) 的捷徑公式。解題核心在於精確處理 60Co 雙光子能量加總（2.5 MeV/decay），並嚴格執行從傳統單位（mCi, cm²/g）至國際標準單位（SI）的數量級轉換，最後透過質能吸收係數求得精確的碰撞克馬率。