專技高考-醫事放射師放射線治療原理與技術學109 年第 77 題單選題
針對可產生大於10 MV X射線的直線加速器,設計輻射屏蔽時主要需額外考慮下列何種輻射的防護?
A$\alpha$
B$\beta$
Celectron
Dneutron正確答案
D正確答案
高能 X 光(>10 MV)會經由光核反應產生中子,是直線加速器屏蔽設計的關鍵考量。
為什麼答案是 D
X 光能量 >10 MV 時,光子能量超過光核反應 (γ,n) 閾值,與機頭高 Z 材料(鎢、鉛)作用會釋出中子。中子穿透力強且難屏蔽,必須額外用含氫材料(如聚乙烯、含硼混凝土)防護。
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完整詳解
Pro · 無限重點 高能 X 光(>10 MV)會經由光核反應產生中子,是直線加速器屏蔽設計的關鍵考量。
看到「>10 MV」+「屏蔽」= 中子防護!這是放射物理學經典送分題。
逐選項分析
A✕
α 粒子穿透力極弱,一張紙就能擋下,且直線加速器運作不會大量產生 α 粒子,與屏蔽設計無關。
B✕
β 射線(高速電子)穿透力中等,幾毫米鋁板即可阻擋,治療室主屏蔽(混凝土牆)綽綽有餘,無須「額外」考慮。
C✕ 陷阱
電子確實是直線加速器的初級束流,但已被靶材與機頭屏蔽吸收。屏蔽設計上不算「額外」需考慮的特殊輻射。
D✓ 正確
X 光能量 >10 MV 時,光子能量超過光核反應 (γ,n) 閾值,與機頭高 Z 材料(鎢、鉛)作用會釋出中子。中子穿透力強且難屏蔽,必須額外用含氫材料(如聚乙烯、含硼混凝土)防護。
直線加速器各類輻射屏蔽需求
| 輻射 | 穿透力 | 屏蔽材料 | 是否需額外考慮 |
|---|
| α | 極弱 | 紙張 | 否 |
| β / 電子 | 弱-中 | 塑膠、鋁 | 否(機頭已擋) |
| X 光(光子) | 強 | 鉛、混凝土(高 Z) | 主屏蔽 |
| 中子(>10 MV) | 極強 | 含氫材料、含硼混凝土 | ✅ 是 |
考生若只想到「直線加速器產生電子和 X 光」會誤選 C。關鍵在「>10 MV」這個門檻——超過光核反應閾值(約 7-10 MeV)後,會在機頭、準直儀、病人體內誘發 (γ,n) 反應產生光中子,這才是高能加速器專屬的屏蔽課題。