高考申論題 112年 [輻射安全] 輻射劑量學

第一題

📖 題組：
四、(一)有一放射線樣本以1半值層（HVL）的吸收物質屏蔽，請計算其曝露率。（其原來曝露率為150 mR/hr）（5分） (二)假設有一射源在距離4公尺處曝露率為500 mR/hr，請計算距離3公尺及6公尺處的曝露率。（5分）

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

有一放射線樣本以1半值層（HVL）的吸收物質屏蔽，請計算其曝露率。（其原來曝露率為150 mR/hr）（5分）

看到半值層（HVL），直覺想到其物理意義為「使輻射強度或曝露率衰減至原來一半所需之屏蔽厚度」。本題只需代入強度衰減公式 X = X₀ × (1/2)ⁿ 即可求解，其中 n 為 HVL 的數量。

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【解題關鍵】半值層（Half-Value Layer, HVL）之物理定義與輻射強度指數衰減公式。【解答】計算：

假設有一射源在距離4公尺處曝露率為500 mR/hr，請計算距離3公尺及6公尺處的曝露率。（5分）

本題測試點狀射源的「距離平方反比定律」（Inverse Square Law）。在忽略空氣衰減與散射的理想狀態下，曝露率與距離的平方成反比。解題時應先列出公式，再代入已知數值求解，並依循劑量學規範將傳統單位（mR/hr）轉換為國際標準制單位（C/kg/hr）。

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【解題關鍵】點狀射源的曝露率與距離的平方成反比（平方反比定律公式：$\dot{X}_1 \cdot d_1^2 = \dot{X}_2 \cdot d_2^2$）。【解答】已知條件整理：