專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全104 年第 57 題單選題
量測中子劑量時,適合使用何種儀器?
A¹⁰BF₃比例計數器正確答案
B平板型游離腔偵檢器
C蓋革計數器
D套管游離腔偵檢器
A正確答案
中子不帶電無法直接游離,需透過核反應產生帶電粒子才能偵測,¹⁰BF₃ 比例計數器是最經典的中子偵檢器。
為什麼答案是 A
¹⁰B 與中子發生 ¹⁰B(n,α)⁷Li 核反應,產生 α 粒子使 BF₃ 氣體游離,再由比例計數器放大訊號。對熱中子靈敏度高,是中子量測的標準儀器。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 中子不帶電無法直接游離,需透過核反應產生帶電粒子才能偵測,¹⁰BF₃ 比例計數器是最經典的中子偵檢器。
看到「中子」立刻聯想 ¹⁰B、³He、⁶Li 三大中子轉換材料,BF₃ 比例計數器最常見。
逐選項分析
A✓ 正確
¹⁰B 與中子發生 ¹⁰B(n,α)⁷Li 核反應,產生 α 粒子使 BF₃ 氣體游離,再由比例計數器放大訊號。對熱中子靈敏度高,是中子量測的標準儀器。
B✕
平板型游離腔主要用於量測光子(X、γ)或帶電粒子,因中子不帶電無法直接游離氣體,故對中子幾乎無反應。常見於放射治療劑量校正。
C✕ 陷阱
蓋革計數器(GM 管)用於偵測 β、γ 射線,計數靈敏但無法分辨能量,且對中子無轉換材料不能直接量測中子。是常見干擾選項。
D✕
套管游離腔(thimble chamber)為光子劑量量測標準儀器,常用於放射治療輸出劑量校驗,對中子無反應機制。
中子偵檢常用方法
| 偵檢器 | 原理 | 適用中子 | 特點 |
|---|
| ¹⁰BF₃ 比例計數器 | ¹⁰B(n,α)⁷Li | 熱中子 | 最經典、靈敏度高 |
| ³He 比例計數器 | ³He(n,p)³H | 熱中子 | 靈敏度更高、無毒 |
| ⁶LiI 閃爍偵檢器 | ⁶Li(n,α)³H | 熱中子 | 可做能譜 |
| 長計數器/Bonner球 | BF₃ + 緩速材 | 快中子 | 可量測中子能譜 |
中子不帶電,不能像 X、γ 或 β 粒子那樣直接使氣體游離,必須先靠核反應(如 ¹⁰B(n,α))轉換為帶電粒子才能偵測。考生若只記「游離腔」「GM 管」是輻射偵檢器,未區分中子與光子的偵測機制,極易誤選 B、C、D。