高考申論題
114年
[輻射安全] 放射物理學與輻射劑量學
第 一 題
📖 題組：
某醫療設施欲對一個 10 mCi 的 P-32 點源進行屏蔽。請問：
某醫療設施欲對一個 10 mCi 的 P-32 點源進行屏蔽。請問：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
若欲完全阻擋該源所釋放的 β⁻粒子，至少需要多少壓克力（polymethyl methacrylate, PMMA）厚度作為主要屏蔽層？（5 分）
思路引導 VIP
看到貝他屏蔽計算，首先要聯想到該核種（P-32）的最大能量（E_max），並代入貝他粒子的最大射程經驗公式求出『質量厚度 (g/cm²）』。接著，將質量厚度除以屏蔽材質（壓克力）的密度，即可求得實際所需的物理厚度。
小題 (二)
在該厚度之壓克力外緣處，由於 bremsstrahlung 造成的光子輻射對人體組織的吸收劑量率（Gy/h）為何？假設點源幾何，並以平均 β 能量估算。（10 分）
思路引導 VIP
- 看到「純 β 射源 P-32 加上壓克力屏蔽」，應直覺聯想到低 Z 物質屏蔽主要考量為制動輻射（Bremsstrahlung）的光子劑量。
- 題意要求「假設點源幾何，並以平均 β 能量估算」，因題目未明示壓克力厚度，需先利用經驗公式求出壓克力完全阻擋 β 射線的射程（厚度 d），將其作為距離平方反比定律的半徑。
P-32 屏蔽計算
💡 掌握貝他射程計算、制動輻射產率及外緣劑量評估。
🔗 P-32 屏蔽劑量評估邏輯
- 1 射程分析 — 依 P-32 之 Emax 推算在 PMMA 中的最大射程
- 2 產率計算 — 計算能量轉換為制動輻射光子的比例 f 值
- 3 幾何衰減 — 考慮點源幾何，依屏蔽外緣距離執行反平方律計算
- 4 劑量轉換 — 將光子通量結合能量吸收係數求得組織吸收劑量
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🔄 延伸學習：延伸學習：複合屏蔽（低 Z 內層、高 Z 外層）的設計原則
