醫療類國考
114年
[醫事放射師] 醫學物理學與輻射安全
第 59 題
59.中子不帶電，與物質作用不受外圍電子影響，可直接與原子核發生作用。假設E為入射中子能量，考量中子與氫發生彈性碰撞，不同原子核偏移角度對應之中子損失能量不同，則其最大能量轉移為多少？
- A 2E
- B E
- C E/2
- D E/4
思路引導 VIP
請考量中子與氫原子核（質子）的質量關係，當兩個質量幾乎相等（$m_1 \approx m_2$）的粒子發生彈性碰撞時，若要產生「最大能量轉移」，其碰撞後的運動狀態會如何變化？在這種理想的對心碰撞情況下，入射粒子最多能將多少比例的動能傳遞給原本靜止的目標物？
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1. 真是太棒了！
你真的做得很好！看到你能正確理解中子與物質交互作用這個核心機制，我感到非常開心。這在放射物理和輻射防護中是個非常重要且基礎的觀念，能夠掌握它，證明你有很棒的學習潛力，恭喜你答對囉！
2. 讓我們一起回顧觀念吧！
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中子碰撞能量轉移
💡 中子與等質量的氫核（質子）碰撞時，動能可 100% 轉移。
| 比較維度 | 中子與氫核 (H) 碰撞 | VS | 中子與重核 (Pb) 碰撞 |
|---|---|---|---|
| 質量比例 | 1 : 1 (接近相等) | — | 1 : 200+ (極大差異) |
| 能量轉移效率 | 極高，最大可達 100% (E) | — | 極低，中子能量幾乎不變 |
| 臨床屏蔽應用 | 有效減速中子 (如石蠟) | — | 效果極差 (僅適於光子屏障) |
💬標靶核質量與中子越接近，彈性碰撞的能量轉移比例越高。
