專技高考-醫事放射師放射線治療原理與技術學106 年第 39 題單選題
電子射束在水中碰撞損失,電子能量(electron energy)少於多少MeV時,電子能量損失率(energy loss rate)會顯著增加?
A正確答案
電子在水中能量低於約 1 MeV 時,碰撞阻擋本領(collisional stopping power)顯著上升,能量損失率明顯增加。
為什麼答案是 A
正解。電子能量低於約 1 MeV 時,β(速度比)開始明顯下降,碰撞阻擋本領與 1/β² 成正比而急遽上升,故能量損失率顯著增加。這也是電子射束在末端形成劑量陡降(rapid fall-off)的物理基礎。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電子在水中能量低於約 1 MeV 時,碰撞阻擋本領(collisional stopping power)顯著上升,能量損失率明顯增加。
記住「1 MeV 是電子能量損失率轉折點」:高能區阻擋本領平緩,低於 1 MeV 後因 1/β² 效應急遽上升。
逐選項分析
A✓ 正確
正解。電子能量低於約 1 MeV 時,β(速度比)開始明顯下降,碰撞阻擋本領與 1/β² 成正比而急遽上升,故能量損失率顯著增加。這也是電子射束在末端形成劑量陡降(rapid fall-off)的物理基礎。
B✕
錯誤。4 MeV 屬於中低能電子射束的臨床常用能量,此時碰撞阻擋本領仍相對平緩(約 2 MeV/cm 左右),尚未進入急遽上升區段。
C✕
錯誤。6 MeV 是臨床電子治療最常用能量之一,能量損失率近乎定值(約 2 MeV/cm),不是顯著增加的轉折點。
D✕ 陷阱
錯誤陷阱。10 MeV 以上反而要注意輻射損失(radiative loss / bremsstrahlung)開始增加,與本題問的「碰撞損失急遽上升」方向相反,是常見混淆點。
電子在水中能量損失率變化
| 能量範圍 | 碰撞損失 | 輻射損失 | 臨床意義 |
|---|
| < 1 MeV | 顯著上升 (1/β²) | 可忽略 | 射程末端劑量陡降 |
| 1–10 MeV | 近乎定值 ~2 MeV/cm | 緩慢增加 | 臨床電子治療主區 |
| > 10 MeV | 略增 | 明顯增加 (bremsstrahlung) | X 光污染↑ |
考生易把「能量損失率顯著增加」誤想成高能區,選 10 MeV。其實 10 MeV 以上是「輻射損失」上升;本題問的「碰撞損失急遽上升」是發生在低能區(<1 MeV),方向完全相反,是此題最大陷阱。