高考申論題
108年
[輻射安全] 輻射安全
第 一 題
📖 題組：
真空的空間中有一能量為 1 MeV 的單向加馬射線束，其強度（或稱通量率）為 10⁷ γ-rays/cm²·s，假設此射線束正面撞擊一厚度為 5 公分之板狀鉛屏蔽的內表面。已知 1 MeV 加馬射線在鉛屏蔽中的質量衰減係數（Mass Attenuation Coefficient）為 0.0684 cm²/g，鉛的密度為 11.34 g/cm³。此外，1 MeV 單向加馬射線在鉛屏蔽中的曝露增建因數（Exposure Buildup Factor）是 μα 的函數，可表示為 B_m(μα)，並與 μα 有如下關係： μα | 2 | 4 | 7 ---|---|---|--- B_m(μα) | 1.68 | 2.18 | 2.80 其中 μ 為總衰減係數、α 為屏蔽厚度。
真空的空間中有一能量為 1 MeV 的單向加馬射線束，其強度（或稱通量率）為 10⁷ γ-rays/cm²·s，假設此射線束正面撞擊一厚度為 5 公分之板狀鉛屏蔽的內表面。已知 1 MeV 加馬射線在鉛屏蔽中的質量衰減係數（Mass Attenuation Coefficient）為 0.0684 cm²/g，鉛的密度為 11.34 g/cm³。此外，1 MeV 單向加馬射線在鉛屏蔽中的曝露增建因數（Exposure Buildup Factor）是 μα 的函數，可表示為 B_m(μα)，並與 μα 有如下關係： μα | 2 | 4 | 7 ---|---|---|--- B_m(μα) | 1.68 | 2.18 | 2.80 其中 μ 為總衰減係數、α 為屏蔽厚度。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
鉛屏蔽外表面之加馬射線未撞擊通量率（Uncollided Flux）為何？
思路引導 VIP
未撞擊通量率（Uncollided Flux）指的是僅考慮直接穿透而未發生任何作用的射線通量，因此在計算時「不需」乘上增建因數。解題時先利用質量衰減係數與密度求出線性衰減係數，再代入基本的指數衰減公式即可求得答案。
小題 (二)
鉛屏蔽外表面之增建通量率（Buildup Flux）為何？
思路引導 VIP
考生看到此題應先聯想到加馬射線的屏蔽衰減公式。解題核心在於將質量衰減係數轉換為直線衰減係數，計算出無因次的衰減指數（μα），接著利用題目給的表格進行線性內插求得增建因數，最後代入含增建因數的衰減公式計算出最終通量率。