第 一 題

「防護量（Protection quantities）」指國際放射防護委員會（ICRP）為輻射防護目的與訂定法規劑量限度所定義之劑量，主要包含等效劑量（Equivalent dose）與有效劑量（Effective dose）。其特徵包含： (1) 考量了不同輻射種類對人體的輻射加權因數（wR）以及人體不同器官/組織的組織加權因數（wT）。 (2) 作為法規管制標準，用於限制隨機性效應的發生率與防止確定性效應的發生。

「直線衰減係數（Linear attenuation coefficient, $\mu$）」指光子（如 X 射線或加馬射線）射束穿越物質時，在單位厚度內與該物質發生交互作用（包含吸收或散射）的機率，單位通常為 $\text{cm}^{-1}$；此數值越大，代表物質阻擋輻射的能力越強。 「平均自由徑（Mean free path, MFP）」指輻射粒子或光子在物質中，連續發生兩次交互作用之間所行經的平均直線距離，單位通常為 $\text{cm}$。 兩者物理特徵與關聯為互為倒數，公式表示為 $\text{MFP} = \frac{1}{\mu}$。實務應用上，當物質的直線衰減係數越大，光子與其發生作用的機率越高，其平均自由徑就越短。

「阻擋本領（Stopping power）」指帶電粒子在物質中行進時，每單位路徑長度所損失的平均動能，公式表示為 S = -dE/dx。特徵包含：(1) 總阻擋本領為碰撞阻擋本領（游離與激發造成）與輻射阻擋本領（制動輻射造成）之和。(2) 數值與入射粒子的電荷平方成正比，與粒子速度的平方成反比。 「射程（Range）」指特定初始能量的帶電粒子進入物質後，至動能完全耗盡（停止）為止，於入射方向上所穿透的最大直線距離。特徵包含：(1) 物理意義上相當於阻擋本領倒數對能量之積分（CSDA射程），兩者具反比特性。(2) 較重粒子（如阿伐粒子）行進軌跡近乎直線，射程明確；輕帶電粒子（如電子）因易發生大角度散射，其實際游走總路徑長度通常大於射程。 實務應用為：計算游離輻射防護之屏蔽材料厚度（如利用貝他射線最大射程決定壓克力厚度），以及醫療放射治療（如質子治療之布拉格尖峰）中腫瘤深度的精確定位。

「增建因數（Buildup factor, B）」指在輻射屏蔽（主要為光子屏蔽）計算中，實際到達偵測點的總輻射量（或劑量）與僅考慮未發生作用之初級輻射量（遵循窄射束指數衰減定律，即 $I_0 e^{-\mu x}$）的比值。其物理意義在於修正因康普頓散射及二次輻射（如制動輻射、互毀輻射）對總穿透劑量所造成的貢獻。 特徵與影響因素包含：(1) 數值恆大於或等於 1（$B \ge 1$）；(2) 隨屏蔽物質厚度（平均自由徑 $\mu x$）增加而變大；(3) 受入射光子能量（E）及屏蔽物原子序（Z）影響；(4) 與射源及屏蔽物的幾何配置有關。 實務應用為寬射束（Broad beam）及厚屏蔽之防護設計計算（屏蔽公式修正為 $I = B \cdot I_0 e^{-\mu x}$），以避免低估實際穿透屏蔽層的輻射劑量，確保屏蔽設計符合輻射防護安全標準。