高考申論題
109年
[輻射安全] 輻射劑量學
第 五 題
五、一個10 MeV的光子入射到100 g的物體中並經歷一次成對產生作用,產生一對4.489 MeV的正電子和電子。電子的動能在物體中用盡,並產生兩個1.5 MeV的制動輻射,正電子的動能也在物體中用盡,並產生一個2 MeV的制動輻射,三個制動輻射光子和兩顆互毀光子都逃出物體,試求:能量轉移、能量沉積、克馬、吸收劑量。(20分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
此題考查微觀輻射交互作用(成對產生、制動輻射、互毀輻射)與宏觀 ICRU 劑量物理量(能量轉移、能量沉積、克馬、吸收劑量)的嚴謹轉換。解題關鍵在於利用能量守恆定律追蹤「不帶電粒子轉移給帶電粒子的初始動能」與「最終留在介質內的淨能量」,並特別留意輻射損失(制動輻射逃逸)對劑量與克馬差異的影響。
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【解題思路】利用能量守恆與 ICRU 定義,追蹤光子至帶電粒子的動能轉移以求得克馬(Kerma),並扣除逃逸的制動輻射與互毀輻射能量以求得吸收劑量(Dose)。 【詳解】 已知:
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