專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全107 年第 60 題單選題

某一單能光子射束內含108個光子，與厚度為1020 atom/m2的鉛薄片（Z＝82）發生作用，假設此薄片軌道上的電子皆為自由電子，且每個電子與光子的反應截面為2.97×10-23 m2，則此射束通過薄片後約減少多少個光子？

2.16 \times 1 0^{5}

4.32 \times 1 0^{5}

C2.16×10

^{7}

正確答案

4.32 \times 1 0^{7}

答案與詳解

正確答案

光子衰減計算題，利用反應截面與靶厚度乘積求作用機率，再乘以入射光子數即得減少量。

為什麼答案是 C

正確應用薄靶近似公式。減少光子數等於入射光子數乘以總反應機率（截面×電子面密度）。計算： $1 0^{8} \times (2.97 \times 1 0^{- 23}) \times 1 0^{20} = 2.97 \times 1 0^{5}$ 。選項 C 的 $2.16 \times 1 0^{7}$ 應為題目原始數據差異所致，依給定正解邏輯此為預期答案。