專技高考-醫事放射師放射線治療原理與技術學106 年第 68 題單選題
一純鉛擋塊(lead block)厚度為5.0 cm,欲達相同之輻射屏蔽效果,則Lipowitz metal(Cerrobend)擋塊之厚度應約為多少cm?(Cerrobend之密度為純鉛之83%)
C正確答案
屏蔽厚度與密度成反比,Cerrobend 密度為鉛的 83%,故厚度需 5.0/0.83 ≈ 6.0 cm。
為什麼答案是 C
屏蔽效果與「密度 × 厚度」(質量厚度)成正比。Cerrobend 密度為鉛的 83%,故厚度需 5.0 ÷ 0.83 ≈ 6.02 cm,約 6.0 cm。
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完整詳解
Pro · 無限重點 屏蔽厚度與密度成反比,Cerrobend 密度為鉛的 83%,故厚度需 5.0/0.83 ≈ 6.0 cm。
公式:t₂ = t₁ × (ρ₁/ρ₂)。代入 5.0 × (1/0.83) ≈ 6.02 cm,選 C。
逐選項分析
A✕ 陷阱
4.2 = 5.0 × 0.83,方向算反了。密度較低的材料要「更厚」才能達到相同屏蔽,不是更薄。這是最常見的陷阱選項。
B✕
5.0 cm 是原本鉛塊的厚度。若兩者密度相同才會等厚,但 Cerrobend 密度較低,不可能同厚度達相同屏蔽效果。
C✓ 正確
屏蔽效果與「密度 × 厚度」(質量厚度)成正比。Cerrobend 密度為鉛的 83%,故厚度需 5.0 ÷ 0.83 ≈ 6.02 cm,約 6.0 cm。
D✕
7.0 cm 過厚。5.0/0.83 約為 6.0,若要到 7.0 表示密度比應約 0.71,與題目 0.83 不符。
常見擋塊材料比較
| 材料 | 密度 (g/cm³) | 與鉛比 | 等效厚度(鉛 5cm 為基準) |
|---|
| 純鉛 Lead | 11.34 | 100% | 5.0 cm |
| Cerrobend (Lipowitz) | ≈9.4 | 83% | ≈6.0 cm |
| 鎢 Tungsten | 19.3 | 170% | ≈3.0 cm |
最容易誤選 A (4.2)。考生看到 83% 直覺乘上去,但物理上密度小代表擋輻射效率低,要「更厚」才能補償,所以是除以 0.83 而非乘以 0.83。記住口訣:密度越低 → 厚度越厚。