專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全107 年第 58 題單選題
如圖所示,4種材料的線性衰減係數A(µ:0.17 cm⁻¹)、B(µ:0.28 cm⁻¹)、C(µ:0.45 cm⁻¹)、D(µ:0.69 cm⁻¹),何種材料可在4 cm的厚度,將放射線強度阻擋剩下30%以下?
A正確答案
用 I = I₀·e^(−μx) 計算各材料在 4 cm 時的透射率,找出 ≤30% 者,答案為 C 和 D。
為什麼答案是 A
C(μ=0.45)在4cm時透射率≈16.5%,D(μ=0.69)在4cm時透射率≈6.3%,兩者皆低於30%。圖中曲線C和D在x=4cm時均已在10%附近或以下,符合條件。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 用 I = I₀·e^(−μx) 計算各材料在 4 cm 時的透射率,找出 ≤30% 者,答案為 C 和 D。
代入 x=4 cm:e^(−μ×4)。C:e^(−1.8)≈16.5%;D:e^(−2.76)≈6.3%;B:e^(−1.12)≈32.6%(>30%);A:e^(−0.68)≈50.7%(>30%)。只有C、D ≤30%。
逐選項分析
A✓ 正確
C(μ=0.45)在4cm時透射率≈16.5%,D(μ=0.69)在4cm時透射率≈6.3%,兩者皆低於30%。圖中曲線C和D在x=4cm時均已在10%附近或以下,符合條件。
B✕ 陷阱
B(μ=0.28)在4cm時透射率=e^(−1.12)≈32.6%,仍高於30%,不符合條件。圖中曲線B在x=4cm處約在30%以上,尚未達到阻擋至30%以下的要求。
C✕
A(μ=0.17)在4cm時透射率=e^(−0.68)≈50.7%,遠高於30%;B(μ=0.28)≈32.6%也超過30%。圖中曲線A和B在x=4cm處均明顯偏高,不符合條件。
D✕ 陷阱
B(μ=0.28)在4cm時約32.6%,超過30%閾值,故B不應納入。雖然C、D都符合,但多納入B是錯誤的。容易誤選此項是因為B的數值接近30%,易被忽略。
各材料在 x = 4 cm 時的透射率計算
| 材料 | μ (cm⁻¹) | μ×4 | e^(−μ×4) | 透射率(%) | 是否 ≤30% |
|---|
| A | 0.17 | 0.68 | 0.507 | 50.7% | ❌ |
| B | 0.28 | 1.12 | 0.326 | 32.6% | ❌ |
| C | 0.45 | 1.80 | 0.165 | 16.5% | ✅ |
| D | 0.69 | 2.76 | 0.063 | 6.3% | ✅ |
B材料(μ=0.28)在4cm時透射率約32.6%,非常接近30%臨界值,極易被誤認為符合條件。選項D(B、C、D)正是利用此陷阱,誘使考生將B也納入。務必精確計算e^(−1.12)≈0.326,確認其大於0.30,排除B。