專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全105 年第 14 題單選題
光子由空氣射入軟組織時,在劑量增建區(build-up region)內,克馬將大於吸收劑量,下列何者與此現象最為相關?
A入射光子在劑量增建區未被衰減並達到電子平衡
B入射光子在劑量增建區持續被衰減並達到近似電子平衡
C二次電子的動能在軟組織較深處被吸收正確答案
D二次電子生成的制動輻射在軟組織較深處被吸收
C正確答案
Build-up 區內 KERMA > 吸收劑量,是因為光子在表淺處產生的二次電子,把能量帶到較深處才沉積。
為什麼答案是 C
正解。光子在淺層處將能量轉移給二次電子(這就是 KERMA),但這些高速電子需往前飛行一段距離(電子射程)才將動能沉積為吸收劑量,因此能量沉積點比能量轉移點更深,造成增建區內 KERMA > Dose。
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完整詳解
Pro · 無限重點 Build-up 區內 KERMA > 吸收劑量,是因為光子在表淺處產生的二次電子,把能量帶到較深處才沉積。
看到「KERMA > Dose」就想:能量被電子帶走了!電子射程 = 增建區深度。
逐選項分析
A✕
入射光子進入介質後一定會被衰減(雖然在淺層衰減較少),且增建區內尚未達到電子平衡(CPE),這正是 KERMA ≠ Dose 的原因。敘述與事實相反。
B✕ 陷阱
光子確實會持續衰減,但「達到近似電子平衡」是發生在 build-up 區的最深處(dmax)之後,不是在增建區內。在增建區內正是因為「尚未」電子平衡,KERMA 才大於吸收劑量。
C✓ 正確
正解。光子在淺層處將能量轉移給二次電子(這就是 KERMA),但這些高速電子需往前飛行一段距離(電子射程)才將動能沉積為吸收劑量,因此能量沉積點比能量轉移點更深,造成增建區內 KERMA > Dose。
D✕
制動輻射(bremsstrahlung)是 KERMA 中「輻射部分(radiative kerma)」的能量損失機制,在低能光子治療範圍內占比極小,並非造成 build-up 現象 KERMA > Dose 的主要原因。
Build-up 區三大關鍵物理量
| 量 | 定義 | 在增建區的行為 | 達 dmax 後 |
|---|
| KERMA (K) | 光子轉移給帶電粒子的動能/單位質量 | 表面最大,隨深度遞減 | 持續隨光子衰減而下降 |
| 吸收劑量 (D) | 帶電粒子實際沉積能量/單位質量 | 由 0 上升至最大 | 與 KERMA 達近似平衡 |
| 電子通量 | 二次電子數量 | 由 0 累積增加 | 達 CPE(電子平衡) |
B 選項是最高頻陷阱:「達到近似電子平衡」一詞會讓考生誤以為這就是 build-up 的成因,但事實正好相反——增建區內 KERMA > Dose 的根本原因是「尚未」達到電子平衡。電子平衡是在 dmax 之後才建立的。