專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)108 年第 80 題單選題
放射線在空氣中游離一對電子對所需的能量是34 eV/ip,定義W= 34 eV/ip;放射線在單位距離行經的路徑所造成的ion pair數目定義為specific ionization(SI),則下列何者具備的SI較大?
A$\alpha$ particle正確答案
B$\beta$ particle
CX-ray
Dneutron
A正確答案
α 粒子質量大、電荷 +2、速度慢,每單位路徑游離數最多,SI 最大。
為什麼答案是 A
α 粒子帶 +2 電荷、質量為 4 amu(氦核),速度慢且與物質作用強,每單位距離產生最多離子對,SI 最大但射程最短(紙張即可阻擋)。
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完整詳解
Pro · 無限重點 α 粒子質量大、電荷 +2、速度慢,每單位路徑游離數最多,SI 最大。
口訣:質量越大、電荷越多、速度越慢 → SI 越大。α 粒子三項全包,直接選 A。
逐選項分析
A✓ 正確
α 粒子帶 +2 電荷、質量為 4 amu(氦核),速度慢且與物質作用強,每單位距離產生最多離子對,SI 最大但射程最短(紙張即可阻擋)。
B✕ 陷阱
β 粒子(電子)僅帶 1 單位電荷、質量極小、速度快,與物質作用較弱,SI 約為 α 粒子的 1/100 至 1/1000,射程較遠。
C✕
X 射線為非帶電的電磁波(光子),屬間接游離輻射,須先與物質作用產生二次電子才造成游離,SI 遠小於帶電粒子。
D✕ 陷阱
中子不帶電,屬間接游離輻射,須透過與原子核碰撞產生反衝質子才造成游離,雖穿透力強但 SI 小於 α 粒子。
各類輻射的 SI 與穿透力比較
| 輻射類型 | 電荷 | 質量 | SI(比游離) | 穿透力 |
|---|
| α 粒子 | +2 | 4 amu(大) | 最大 | 最弱(紙) |
| β 粒子 | -1 | 1/1836 amu | 中 | 中(鋁板) |
| X 射線 | 0 | 0(光子) | 小 | 強(鉛板) |
| 中子 | 0 | 1 amu | 小(間接) | 最強(水/混凝土) |
考生常誤把「穿透力強」等同「游離能力強」。事實上兩者反相關:α 粒子穿透力最弱,但因帶電量大、速度慢,SI 反而最大;X 光穿透力強卻 SI 小。