所屬科目:放射物理學
一、已知 50 keV 的光子入射手臂,此手臂之入射端是 2 公分厚的肌肉,接續 1 公分的骨骼,再接續為肌肉,如圖示。已知入射表面 A 點處的克馬 (Kerma)為 100 mGy,參考下表,請問在肌肉和骨骼界面上的 B、C、 D、E 之克馬各為何?(20 分)
二、證明 已知原子核衰變的數量(△N)正比於原子核的個數(N)和經歷過的時 間差(△t) ,可寫成,其中負號表示數量減少,λ表示衰變常 數。將之寫成微分形式為,請由此式積分導出 , 其中 N 表示經歷過一段時間(t)剩下的原子核個數,No 表示初始原子 核的個數。 (注意須正確寫出積分的區間值,或所謂的上下界值) (15 分)
四、已知 Wair=34 eV/ion pair,1.25 MeV 光子對空氣的質量衰減係數() 為 0.0569 cm2.g-1,質量吸收係數()為 0.0267 cm2.g-1。鈷-60 的核衰 變圖(decay scheme)如下圖,今有一點射源 60Co 活度 1 Ci,在距離此射 源1.0 公尺處 (不考慮光子在空氣中的衰減) ,則: 能通量率為何 (J m-2 s-1) ? -1 空氣劑量率 (air dose rate) 為何(Gy s ) ? 累積 1 小時的曝露 (exposure) 為何(R)?(15 分)
五、使用 125I 核種粒永久植入(permanent implant)攝護腺治療,已知 125I 的 半衰期為 59.4 天,植入時攝護腺的初始劑量率為 ,請問: 整個療程,攝護腺的吸收劑量為何? 第一個月(以 30 天計算)內 的吸收劑量占整個療程劑量的百分比?(15 分)
六、已知銫-137 原子 K 層、L 層、M 層的電子束縛能(binding energy)分別 是 36.0、5.4、1.1 keV。銫-137 的核衰變圖(decay scheme)如下圖。今 有一點射源 137Cs 活度 1.0 μCi,則: 1 秒鐘共釋出幾個 662 keV 的光 子? 1 秒鐘共釋出幾個 K 層內轉換(internal conversion)電子? K 層內轉換電子的初始動能為何? KLM 奧杰電子(Auger electron)的 動能為何?(20 分)