專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學106 年第 66 題單選題
一個能量為5.3 MeV的α粒子在空氣中大約可以產生多少個離子對？
A1.5×103
B1.5×104
C1.5×105正確答案
D1.5×106
C正確答案
α粒子在空氣中每產生一個離子對需消耗約34 eV，5.3 MeV÷34 eV ≈ 1.5×10⁵個離子對。
為什麼答案是 C
5.3 MeV ÷ 34 eV/ip ≈ 1.56×10⁵，符合空氣中W值的標準計算，為正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 α粒子在空氣中每產生一個離子對需消耗約34 eV，5.3 MeV÷34 eV ≈ 1.5×10⁵個離子對。
公式：離子對數 = 粒子能量 ÷ W值(空氣約34 eV/ip)。5.3×10⁶ ÷ 34 ≈ 1.56×10⁵。
逐選項分析
A✕
1.5×10³個離子對對應能量僅約51 keV，遠低於5.3 MeV，數量級錯誤。
B✕ 陷阱
1.5×10⁴對應約510 keV，雖比A接近但仍差一個數量級，是常見誤算陷阱。
C✓ 正確
5.3 MeV ÷ 34 eV/ip ≈ 1.56×10⁵，符合空氣中W值的標準計算，為正解。
D✕
1.5×10⁶對應能量需達51 MeV，遠超5.3 MeV，數量級過高。
各介質W值（每產生一離子對所需能量）
| 介質 | W值 (eV/ip) | 備註 | 應用 |
|---|
| 空氣 | 約 34 | 標準參考值 | 游離腔劑量計算 |
| 水 | 約 30 | 近似生物組織 | 輻射生物學 |
| 矽 (Si) | 約 3.6 | 半導體偵測器 | 高解析光譜儀 |
| 鍺 (Ge) | 約 2.96 | 半導體偵測器 | γ能譜分析 |
輻射度量學有個核心常數叫W值,代表在特定介質中每產生一個離子對需要消耗多少能量。空氣的W值約34 eV/ip是輻防考科必背數字,因為所有游離輻射都會用到。計算離子對數量時,關鍵是能量單位換算:粒子能量通常給MeV,要先乘10⁶換成eV,再除以W值。5.3 MeV換算成5.3×10⁶ eV,除以34 eV得到約1.5×10⁵對。最常見失誤是換算時漏乘或多乘一個10的次方,導致答案差一個數量級落入10⁴或10⁶的選項陷阱。判斷準則:合理離子對數應該是粒子能量(MeV)乘3萬左右,α粒子5 MeV級別產生十萬量級離子對符合物理直覺。 
