高考申論題
106年
[輻射安全] 輻射劑量學
第 六 題
已知 85Kr 為 235U 核分裂產物之一，其半化期為 10.776 y，可視為純 β^- 發射體，最大 β^- 能量為 0.687 MeV，平均 β^- 能量為 0.246 MeV。人體軟組織對於 β^- 的吸收係數計算公式為 μ_β,t = 18.6(E_max - 0.036)^-1.37 cm^2/g，且軟組織比空氣每 kg 會多吸收 15%能量。若核能電廠排放 85Kr 氣體而形成一大氣團，濃度為 0.21 MBq/m^3，有位工作人員浸沒（submersion）於 85Kr 氣團中央，浸沒時間為 1 h，則此工作人員的皮膚所接受的吸收劑量（μGy）為何？（15 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到這題先想：這是無限大氣團浸沒曝露的經典計算，核心在於運用能量平衡計算空氣劑量，並轉換為皮膚劑量。解題分四步：1. 利用經驗公式求出 β 吸收係數；2. 由帶電粒子平衡（CPE）假設，以 D = C × E / ρ 算出無限大氣團空氣劑量；3. 考慮半空間幾何（0.5）與組織吸收加乘（1.15）求出體表劑量；4. 代入 ICRP 定義的皮膚深度（7 mg/cm²）進行射線衰減，求得最終吸收劑量。
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【解題思路】利用無限大氣團模型與帶電粒子平衡（CPE）原理計算空氣吸收劑量，再經由軟組織能量吸收比例、半空間幾何修正（人體表面），最後利用射線衰減公式推導至皮下 7 mg/cm² 處的皮膚劑量。 【詳解】 一、 帶電粒子平衡（CPE）對於劑量與克馬關係（D ≈ Kc）的物理意義
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