高考申論題
111年
[輻射安全] 放射物理學
第 六 題
六、請繪圖詳述成對發生（pair production）與三項發生（triplet production），並說明這兩個作用的閾值能量（threshold energy）為何？（10 分）
📝 此題為申論題
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面對此題，應先區分兩種作用的『交互作用對象』：成對發生是在原子核的庫侖場，而三項發生是在軌道電子的庫侖場。在解釋閾值能量時，必須運用『質能守恆』與『動量守恆』定律：成對發生因原子核質量巨大，反彈動能幾乎為零，故閾值為 1.022 MeV；三項發生因靶電子質量與產生電子相同，為了滿足動量守恆，必須賦予靶電子極大的反彈動能，推導出閾值需高達 2.044 MeV。
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【破題】 高能光子（通常大於 1.022 MeV）與物質交互作用時，光子可能在原子核或軌道電子的強庫侖場中完全被吸收，並將其能量轉換為一對正、負電子（物質化過程）。依據交互作用對象的不同，分為成對發生與三項發生。 【論述】
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