專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全107 年第 41 題單選題
在同樣為1 MeV光子的照射下，水與骨頭何者吸收劑量較高，而其主要影響因子為何？
A骨頭、物理密度
B骨頭、電子密度
C水、物理密度
D水、電子密度正確答案
D正確答案
1 MeV 光子主要透過康普頓效應作用，吸收劑量取決於每克電子數（電子密度），水的電子密度高於骨頭，故水吸收劑量較高。
為什麼答案是 D
1 MeV 屬康普頓效應主導區，作用機率與每克電子數成正比。水的 Z/A ≈ 0.555 高於骨頭 Z/A ≈ 0.521，故水的電子密度(e/g)較高，單位質量吸收能量較多，吸收劑量較高。
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完整詳解
Pro · 無限重點 1 MeV 光子主要透過康普頓效應作用，吸收劑量取決於每克電子數（電子密度），水的電子密度高於骨頭，故水吸收劑量較高。
中能量光子(0.1~10 MeV)→康普頓主導→看『電子密度(e/g)』，水 ≈ 3.34×10²³ e/g 高於骨頭 ≈ 3.0×10²³ e/g。
逐選項分析
A✕ 陷阱
骨頭物理密度(~1.85 g/cm³)雖高於水，但「吸收劑量」是單位質量吸收能量，要看每克的電子數而非每立方公分的質量。物理密度高不代表單位質量吸收多。
B✕ 陷阱
電子密度方向對了，但骨頭的「每克電子數」其實低於水。骨頭含較多高 Z 元素(Ca、P)，Z/A 比值較低，故每克電子數反而比水少。
C✕
水確實吸收劑量較高，但主因不是物理密度。水的物理密度(1 g/cm³)還比骨頭低，用物理密度反而推不出水較高的結論。
D✓ 正確
1 MeV 屬康普頓效應主導區，作用機率與每克電子數成正比。水的 Z/A ≈ 0.555 高於骨頭 Z/A ≈ 0.521，故水的電子密度(e/g)較高，單位質量吸收能量較多，吸收劑量較高。
光子能量區間與主導作用 / 影響因子
| 能量區間 | 主導效應 | 關鍵影響因子 | 與 Z 關係 |
|---|
| < 30 keV | 光電效應 | 原子序 Z | ∝ Z³~Z⁴ |
| 30 keV~30 MeV | 康普頓效應 | 電子密度 (e/g) | 幾乎與 Z 無關 |
| > 1.022 MeV 漸增 | 成對效應 | Z² | ∝ Z² |
| 1 MeV (本題) | 康普頓主導 | 電子密度 | 看 Z/A 比 |
考生直覺認為「骨頭比較重比較密 → 吸收比較多」，這在 X 光診斷(低能量光電效應)成立，但 1 MeV 屬康普頓區，看的是『每克電子數』。骨頭含 Ca、P 等高 Z 元素，Z/A 反而比水低，故水的電子密度(e/g)較高、吸收劑量較大。 
