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)113 年第 76 題單選題
關於中子環境監控計測器(neutron area survey meter),下列敘述何者最適當?
A充氣式中子環境監控計測器作用電壓位於ionization region
B充氣式中子環境監控計測器作用電壓位於proportional region正確答案
C充氣式中子環境監控計測器作用電壓位於Geiger-Müller region
D充氣式偵檢器不能測量環境中子劑量
B正確答案
中子環境監控計測器多採充氣式正比計數器(BF3 或 ³He),作用電壓位於 proportional region。
為什麼答案是 B
中子計測器常用 BF3 或 ³He 充氣偵檢器,中子與 ¹⁰B 或 ³He 反應產生帶電粒子,在正比區具氣體放大且脈衝高度與能量成正比,能有效做 n/γ 脈衝鑑別,故作用於 proportional region 最適當。
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完整詳解
Pro · 無限重點 中子環境監控計測器多採充氣式正比計數器(BF3 或 ³He),作用電壓位於 proportional region。
中子偵測靠 BF3/³He 核反應產生帶電粒子,需要正比放大且能脈衝鑑別 → proportional region。
逐選項分析
A✕ 陷阱
離子化區(ionization region)輸出訊號小、無氣體放大,不利於從大量伽馬背景中辨別中子事件,故中子環境監控計測器不採用此區操作。
B✓ 正確
中子計測器常用 BF3 或 ³He 充氣偵檢器,中子與 ¹⁰B 或 ³He 反應產生帶電粒子,在正比區具氣體放大且脈衝高度與能量成正比,能有效做 n/γ 脈衝鑑別,故作用於 proportional region 最適當。
C✕ 陷阱
GM 區所有事件產生相同大小脈衝,無法做能量鑑別與 n/γ 區分,不適合中子劑量測量,故非中子環境監控計測器的操作區。
D✕
敘述錯誤。充氣式偵檢器(如 BF3、³He 正比計數器搭配中子緩速球)正是測量環境中子劑量的常見工具,並非不能測量。
充氣偵檢器操作區與適用性
| 操作區 | 氣體放大 | 能量鑑別 | 中子量測適用 |
|---|
| 離子化區 | 無 | 可(訊號小) | 較不適合 |
| 正比區 | 有(線性) | 可 | ✅ 最適合(BF3/³He) |
| GM 區 | 極大(飽和) | 不可 | 不適合 |
考生易誤以為 GM 區靈敏度最高就最適合,但中子量測需要在強伽馬背景中辨別中子事件,必須靠正比區的脈衝高度鑑別能力,GM 區因脈衝等大無法分辨,反而不適用。