專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全115 年第 57 題單選題
使用手持式 X 光機進行照相時,於距離 X 光機 1 公分處測得輻射劑量率為 5 mSv/h,則醫事放射師在沒有屏蔽下需站在距離多少公尺,使劑量率降為 0.5 μSv/h?
A正確答案
利用遊離輻射平方反比定律計算距離,需特別注意毫西弗與微西弗、公分與公尺的單位換算。
為什麼答案是 A
根據平方反比定律,劑量率與距離平方成反比。5 mSv/h 降為 0.5 μSv/h,劑量率變為原本的萬分之一,故距離需增加為原本的100倍。1公分的100倍為100公分,即1公尺。
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完整詳解
Pro · 無限重點 利用遊離輻射平方反比定律計算距離,需特別注意毫西弗與微西弗、公分與公尺的單位換算。
劑量率降為萬分之一(5mSv至0.5μSv),距離需增為100倍(1公分至100公分),即1公尺。
逐選項分析
A✓ 正確
根據平方反比定律,劑量率與距離平方成反比。5 mSv/h 降為 0.5 μSv/h,劑量率變為原本的萬分之一,故距離需增加為原本的100倍。1公分的100倍為100公分,即1公尺。
B✕ 陷阱
若未進行單位換算,直接將5 mSv/h視為5 μSv/h,劑量率降為十分之一,距離增為根號10倍;或誤算為10倍關係而選10公尺,皆為未正確換算單位的陷阱。
C✕ 陷阱
誤將劑量率比值算錯,或誤以為距離與劑量率成一次方反比(而非平方反比),導致計算出5公尺的錯誤結果。
D✕ 陷阱
誤將距離與劑量率的關係搞反,以為劑量率降低,距離也要縮短,或是單位換算方向錯誤而得出0.1公尺。
遊離輻射平方反比定律與單位換算
| 物理量 | 初始狀態 | 目標狀態 | 換算關係 |
|---|
| 距離 (d) | 1 公分 (0.01 公尺) | 1 公尺 (100 公分) | d2 = d1 × 100 |
| 劑量率 (I) | 5 mSv/h (5000 μSv/h) | 0.5 μSv/h | I2 = I1 / 10000 |
| 定律應用 | I1 / I2 = (d2 / d1)^2 | 5000 / 0.5 = 10000 | 距離比 = 根號(10000) = 100 |
本題最大陷阱在於劑量率單位從毫西弗(mSv)轉換為微西弗(μSv),兩者相差1000倍。若未正確換算,會將劑量率比值誤認為10倍而非10000倍,導致距離計算完全錯誤。