高考申論題
112年
[輻射安全] 輻射安全
第 一 題
📖 題組：
以S表示阻擋本領（stopping power），ρ代表物質的密度。(S_{col}/ρ)_{lead}和(S_{col}/ρ)_{water}分別代表鉛（lead）和水（water）的質量碰撞阻擋本領（mass collision stopping power）；(S_{rad}/ρ)_{lead}和(S_{rad}/ρ)_{water}分別表示鉛和水的質量輻射阻擋本領（mass radiation stopping power）。今有動能為0.5 MeV的電子射束分別與鉛和水作用：（每小題10分，共20分）
以S表示阻擋本領（stopping power），ρ代表物質的密度。(S_{col}/ρ)_{lead}和(S_{col}/ρ)_{water}分別代表鉛（lead）和水（water）的質量碰撞阻擋本領（mass collision stopping power）；(S_{rad}/ρ)_{lead}和(S_{rad}/ρ)_{water}分別表示鉛和水的質量輻射阻擋本領（mass radiation stopping power）。今有動能為0.5 MeV的電子射束分別與鉛和水作用：（每小題10分，共20分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
比較(S_{col}/ρ)_{lead}和(S_{col}/ρ)_{water}的大小，並說明原因。
思路引導 VIP
看到質量碰撞阻擋本領的比較，應立即聯想其與介質的「質荷比 (Z/A)」或「每克電子數」成正比的物理關係。接著比較水（含氫，低Z）與鉛（高Z）的 Z/A 值差異，並探討平均游離電位（I值）的影響，即可推導出正確大小並解釋原因。
小題 (二)
比較(S_{rad}/ρ)_{lead}和(S_{rad}/ρ)_{water}的大小，並說明原因。
思路引導 VIP
考生看到「輻射阻擋本領（radiation stopping power）」，應立即聯想到電子與原子核庫侖場交互作用產生的「制動輻射（Bremsstrahlung）」。接著回憶公式推導：質量輻射阻擋本領與物質的 Z²/A 成正比，透過比較鉛（高原子序）與水（低有效原子序）的 Z 值即可得出結論。