專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全111 年第 60 題單選題
考量同為0.5 MeV能量之加馬射線與不同物質作用,比較水、混凝土、鐵及鉛四種材料的直線衰減係數由大至小排序,下列何者正確?①混凝土 ②水 ③鐵 ④鉛
A正確答案
0.5 MeV加馬射線在0.5MeV屬康普頓散射主導區,直線衰減係數與物質密度大致成正比,密度越大係數越大。
為什麼答案是 A
④③①②即鉛>鐵>混凝土>水。在0.5 MeV康普頓散射主導下,直線衰減係數μ大致正比於電子密度(與物質密度連動),故依密度排序鉛最大、水最小,完全正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 0.5 MeV加馬射線在0.5MeV屬康普頓散射主導區,直線衰減係數與物質密度大致成正比,密度越大係數越大。
比密度即可:鉛(11.3)>鐵(7.9)>混凝土(2.3)>水(1.0),順序④③①②。
逐選項分析
A✓ 正確
④③①②即鉛>鐵>混凝土>水。在0.5 MeV康普頓散射主導下,直線衰減係數μ大致正比於電子密度(與物質密度連動),故依密度排序鉛最大、水最小,完全正確。
B✕ 陷阱
①②③④為混凝土>水>鐵>鉛,順序完全顛倒。把密度小的排前面是常見誤解,事實上密度越大直線衰減係數越大,衰減能力越強。
C✕ 陷阱
④③②①將水與混凝土位置對調。混凝土密度約2.3 g/cm³大於水的1.0,故混凝土的μ應大於水,此選項把兩者排錯。
D✕ 陷阱
④①③②將混凝土排在鐵之前。鐵密度約7.9 g/cm³遠大於混凝土2.3,故鐵的μ應大於混凝土,此排序錯誤。
四種材料密度與衰減係數排序
| 材料 | 密度(g/cm³) | 相對μ大小 | 排序 |
|---|
| 鉛 Pb | ≈11.3 | 最大 | 1 |
| 鐵 Fe | ≈7.9 | 次大 | 2 |
| 混凝土 | ≈2.3 | 次小 | 3 |
| 水 H2O | ≈1.0 | 最小 | 4 |
考生易把『質量衰減係數相近』誤用到直線衰減係數上,或記反方向。0.5 MeV屬康普頓區,直線衰減係數隨密度增大而增大,因此重金屬鉛、鐵的μ遠大於水與混凝土,排序為鉛>鐵>混凝土>水。