高考申論題
112年
[輻射安全] 輻射安全
第 一 題
📖 題組：
假設有一碳壁游離腔，其內含有一體積為0.6 cm³之空氣腔。將此游離腔置放在水假體內，經鈷-60所發射的γ射線曝露，而產生1.2×10⁻⁸庫侖之電子電量。W_{air}等於33.85 eV/ion pair。請使用以下表格資訊： 物質 | 密度 (g/cm³) | S (MeV/cm) | μ (1/cm) | μ_{en} (1/cm) Air | 0.001205 | 1.932×10⁻³ | 6.853×10⁻⁶ | 3.213×10⁻⁶ Water | 1.00 | 1.845×10⁰ | 6.323×10⁻³ | 2.670×10⁻³ Carbon| 2.00 | 3.342×10⁰ | 1.138×10⁻² | 5.930×10⁻³ 其中，S是阻擋本領，μ是直線衰減係數（linear attenuation coefficient），μ_{en}是直線能量吸收係數（linear energy-absorption coefficient）。請由Bragg-Gray principle和其它劑量轉換以計算：（每小題10分，共20分）
假設有一碳壁游離腔，其內含有一體積為0.6 cm³之空氣腔。將此游離腔置放在水假體內，經鈷-60所發射的γ射線曝露，而產生1.2×10⁻⁸庫侖之電子電量。W_{air}等於33.85 eV/ion pair。請使用以下表格資訊： 物質 | 密度 (g/cm³) | S (MeV/cm) | μ (1/cm) | μ_{en} (1/cm) Air | 0.001205 | 1.932×10⁻³ | 6.853×10⁻⁶ | 3.213×10⁻⁶ Water | 1.00 | 1.845×10⁰ | 6.323×10⁻³ | 2.670×10⁻³ Carbon| 2.00 | 3.342×10⁰ | 1.138×10⁻² | 5.930×10⁻³ 其中，S是阻擋本領，μ是直線衰減係數（linear attenuation coefficient），μ_{en}是直線能量吸收係數（linear energy-absorption coefficient）。請由Bragg-Gray principle和其它劑量轉換以計算：（每小題10分，共20分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
空氣腔處填充碳材質的吸收劑量(mGy)？
思路引導 VIP
考生應先利用游離電量與 W 值計算出空氣腔吸收能量，求得空氣的吸收劑量（D_air）；接著應用布拉格-戈瑞原理（Bragg-Gray principle），利用碳與空氣的「質量阻擋本領比」（mass stopping power ratio）將空氣劑量轉換為碳材質的吸收劑量（D_carbon）。
小題 (二)
水之吸收劑量(mGy)？
思路引導 VIP
看到游離腔在水假體中的劑量計算，應立刻聯想到「三段轉換法」：首先計算空氣空腔本身的吸收劑量（D_air）；其次利用Bragg-Gray原理與質量阻擋本領比，將空氣劑量轉換為腔壁劑量（D_carbon）；最後利用質量能量吸收係數比，將腔壁劑量轉換為介質劑量（D_water）。