專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全115 年第 8 題單選題
對於貝他粒子的屏蔽,通常選用低原子序材料,其最主要考量為何?
A降低制動輻射的產率正確答案
B較佳吸收貝他粒子的能力
C較佳減速貝他粒子的能力
D避免造成中子的污染
A正確答案
貝他粒子在高原子序材料中會產生強制動輻射(X光),故選低原子序材料屏蔽以降低制動輻射產率。
為什麼答案是 A
制動輻射產率與原子序Z平方成正比。高Z材料(鉛)擋β會產生大量穿透性X光,反而增加輻射危害。故選低Z材料(壓克力、塑膠、鋁)可大幅降低制動輻射,是最主要考量。
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完整詳解
Pro · 無限重點 貝他粒子在高原子序材料中會產生強制動輻射(X光),故選低原子序材料屏蔽以降低制動輻射產率。
關鍵字:制動輻射(bremsstrahlung)產率 ∝ Z²,故低Z材料(如塑膠、壓克力)最適合擋β。
逐選項分析
A✓ 正確
制動輻射產率與原子序Z平方成正比。高Z材料(鉛)擋β會產生大量穿透性X光,反而增加輻射危害。故選低Z材料(壓克力、塑膠、鋁)可大幅降低制動輻射,是最主要考量。
B✕ 陷阱
吸收β粒子能力反而是高Z材料較佳(密度高、阻擋路徑短)。選低Z並非為了更好吸收β,而是為了避免二次輻射。這是常見誤導選項。
C✕ 陷阱
減速β粒子的能力同樣是高Z材料較強。低Z材料減速效率較低,但重點不在減速能力,而在減速過程中產生的制動輻射多寡。
D✕
中子污染主要發生在高能光子(>10 MeV)或高能粒子與特定核種交互作用時,一般β粒子能量不足以產生中子,與屏蔽材料選擇無關。
β粒子屏蔽材料選擇原則
| 材料類型 | 代表材料 | 制動輻射 | 適用性 |
|---|
| 低原子序 | 壓克力、塑膠、鋁 | 少 | ✅ 首選 |
| 高原子序 | 鉛、鎢 | 多 | ❌ 不宜單獨使用 |
| 複合屏蔽 | 內低Z外高Z | 先擋β再擋X | 高能β專用 |
B、C選項是常見陷阱:高Z材料阻擋和減速β能力其實較強,但會產生大量制動輻射(X光)造成二次輻射危害。因此選低Z材料的理由不是『擋得好』,而是『不產生X光』。這是β屏蔽最核心考點。