專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全106 年第 60 題單選題
有一X光機在90 kVp電壓下操作,且在距離100 cm處之輻射強度為2.5 mR/mAs,則在該處最少需若干厚度的水泥,以使其強度減至0.5 mR/mAs以下?(附表請見原卷)
A12.5 mm
B25.0 mm
C29.0 mm正確答案
D58.0 mm
C正確答案
利用HVL概念,計算將輻射強度從2.5降至0.5 mR/mAs(需衰減至1/5),在90 kVp下需插值求HVL再算層數,約需29 mm水泥。
為什麼答案是 C
需衰減至1/5,所需HVL數=log(5)/log(2)≈2.322。由圖表插值:90 kVp介於80(9.7mm)與100(15.3mm)之間,插值HVL=(9.7+15.3)/2≈12.5mm。所需厚度=2.322×12.5≈29.0mm,恰好使強度低於0.5 mR/mAs。
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完整詳解
Pro · 無限重點 利用HVL概念,計算將輻射強度從2.5降至0.5 mR/mAs(需衰減至1/5),在90 kVp下需插值求HVL再算層數,約需29 mm水泥。
強度比 = 0.5/2.5 = 1/5;需 log(5)/log(2) ≈ 2.32 個HVL;90 kVp介於80(9.7mm)與100(15.3mm)之間,插值得HVL≈12.5mm;2.32×12.5≈29 mm。
逐選項分析
A✕ 陷阱
12.5 mm 約為90 kVp時的1個HVL,只能將強度衰減至一半(1.25 mR/mAs),遠不足以達到0.5 mR/mAs的要求,是只算一個HVL的陷阱選項。
B✕ 陷阱
25.0 mm 約為2個HVL(2×12.5=25mm),可將強度衰減至2.5×(1/2)²=0.625 mR/mAs,仍高於0.5 mR/mAs,尚未達到要求。
C✓ 正確
需衰減至1/5,所需HVL數=log(5)/log(2)≈2.322。由圖表插值:90 kVp介於80(9.7mm)與100(15.3mm)之間,插值HVL=(9.7+15.3)/2≈12.5mm。所需厚度=2.322×12.5≈29.0mm,恰好使強度低於0.5 mR/mAs。
D✕
58.0 mm約為29.0mm的2倍,相當於約4.64個HVL,強度將衰減至2.5×(1/2)^4.64≈0.1 mR/mAs,過度防護,非最少所需厚度。
圖表數據與插值計算過程
| 步驟 | 內容 | 數值 |
|---|
| 讀圖 | 80 kVp水泥HVL | 9.7 mm |
| 讀圖 | 100 kVp水泥HVL | 15.3 mm |
| 插值 | 90 kVp水泥HVL(取中間值) | ≈ 12.5 mm |
| 計算衰減比 | 0.5 / 2.5 | = 1/5 |
| 計算HVL數 | log(5) / log(2) | ≈ 2.322 個HVL |
| 計算厚度 | 2.322 × 12.5 mm | ≈ 29.0 mm |
本題要求『最少』厚度使強度降至0.5以下,需精確計算非整數個HVL(2.322個),而非直覺性地取整數個HVL(2個=25mm)。取整數個HVL時強度恰好是0.625,仍超標;必須取2.322個HVL才能確保低於0.5 mR/mAs,考生易誤選B(25mm)。