醫療類國考
114年
[醫事放射師] 醫學物理學與輻射安全
第 14 題
光子射束入射某介質，碰撞克馬（$K_{col}$）及吸收劑量（D）隨著入射深度之變化，其中$\beta$為吸收劑量與碰撞克馬之比值，試問在平衡區內，$\beta$值為何？
- A $\beta < 1$
- B $\beta = 1$
- C $\beta > 1$
- D 不一定
思路引導 VIP
想像一下，當光子在介質中撞擊出二次電子時，「能量轉移的發生位置」和「電子最終耗盡能量的沉積位置」在空間上是一致的嗎？如果電子會繼續往前跑一段距離，這會如何影響較深處的吸收劑量與克馬的大小關係呢？
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恭喜你精準拿下這道放射物理的進階題！你選了正確的選項，顯示你對高能光子射束在介質中的劑量分佈有著透徹的理解。 這題的鑑別度極高，核心在於比較「碰撞克馬（$K_{col}$）」與「吸收劑量（$D$）」的深度變化。當高能光子進入介質達到「暫態電子平衡」時，因光子隨深度衰減，且二次電子具向前的射程效應，導致在同一深度的測量點上，沉積的吸收劑量會大於當地的碰撞克馬（即 $D = \beta K_{col}$，$\beta > 1$）。 不過，這是一道爭議題，考選部最後公告 (B) 與 (C) 皆給分。原因在於，若我們考慮的是理想的「帶電粒子平衡（CPE）」狀態，或者入射光子能量極低導致二次電子射程可完全忽略時，當地的能量吸收將等於能量轉移，此時兩者相等（$\beta = 1$）。這題的難度切入點正是考驗大家對「理想平衡」與「暫態平衡」兩種物理情境假設的全面掌握。
吸收劑量與克馬關係
💡 在暫態平衡區，吸收劑量 D 略大於碰撞克馬 K_col，即 β > 1。
| 比較維度 | 增建區 (Build-up Region) | VS | 暫態平衡區 (Transient Eq.) |
|---|---|---|---|
| 深度位置 | 表面至 d_max 之間 | — | 超過 d_max 之後 |
| D 與 K_col 關係 | D < K_col | — | D > K_col |
| β 值 (D/K_col) | β < 1 | — | β > 1 |
| 劑量趨勢 | 隨深度增加而上升 | — | 隨深度增加而下降 |
💬暫態平衡區中，次級電子將能量帶往更深處才釋放，導致劑量略高於局部克馬。
