專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全110 年第 42 題單選題
有一活度為1 MBq的純β射源,若半化期為10年,其放射線平均能量為300 keV,則1小時後,400公克的老鼠體內產生的劑量為多少Gy?
A4.32×10⁻³
B4.32×10⁻¹
C4.32
D4.32×10⁻⁴正確答案
D正確答案
計算吸收劑量:總能量(J)÷質量(kg)。活度×時間×平均能量,全部吸收於老鼠體內。
為什麼答案是 D
正解。能量=1×10⁶/s×3600s×300×10³eV×1.6×10⁻¹⁹J/eV≈1.728×10⁻⁴J;除以0.4kg得4.32×10⁻⁴Gy。半化期10年遠大於1小時,衰變可忽略。
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完整詳解
Pro · 無限重點 計算吸收劑量:總能量(J)÷質量(kg)。活度×時間×平均能量,全部吸收於老鼠體內。
劑量(Gy)=(活度×秒數×能量J)÷ 質量kg。β射線假設全吸收,半化期10年遠大於1小時可忽略衰變。
逐選項分析
A✕ 陷阱
4.32×10⁻³,比正解大10倍。常見於質量誤用40公克,或單位換算少一個量級。注意質量是0.4 kg而非0.04 kg。
B✕
4.32×10⁻¹數量級明顯過大,與正確計算結果差三個量級,屬於誤算或漏除質量造成。
C✕
4.32 Gy對小動物而言是致死高劑量,與1 MBq微弱射源1小時的能量沉積不符,明顯量級錯誤。
D✓ 正確
正解。能量=1×10⁶/s×3600s×300×10³eV×1.6×10⁻¹⁹J/eV≈1.728×10⁻⁴J;除以0.4kg得4.32×10⁻⁴Gy。半化期10年遠大於1小時,衰變可忽略。
吸收劑量計算步驟
| 步驟 | 數值 | 說明 |
|---|
| 衰變數 | 1×10⁶/s × 3600s = 3.6×10⁹ | 1MBq=10⁶衰變/秒,半化期長故活度視為定值 |
| 每次能量 | 300 keV = 4.8×10⁻¹⁴ J | 300×10³×1.6×10⁻¹⁹ |
| 總能量 | ≈1.728×10⁻⁴ J | 衰變數×每次能量,β全吸收 |
| 劑量 | 1.728×10⁻⁴ J ÷ 0.4 kg = 4.32×10⁻⁴ Gy | Gy = J/kg |
陷阱在於「半化期10年」是干擾資訊。因為觀察時間僅1小時,遠小於半化期,活度幾乎不變,無須做衰變修正。另一陷阱是質量單位:400公克=0.4 kg,若誤算成0.04 kg會選到A。