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114年公務人員高等考試三級考試試題
類 科
：
輻射安全
科 目
：
放射物理學與輻射劑量學
考試時間
：
2
小時
座號
：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
2
8860
頁次：
3
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1
一、一束 6 MV 的醫療直線加速器產生的光子束照射於水假體上，探討深
度劑量分布與能量轉移機制。請回答下列問題：
請比較克馬（Kerma）、碰撞克馬（collision kerma）與吸收劑量
（absorbed dose）三者之定義、單位與物理意義，並說明它們在帶電
粒子平衡成立與不成立下之關係。（8分）
在皮膚表面至最大劑量（Dmax）深度之間，吸收劑量小於碰撞克馬，
請說明原因。（5分）
若某一深度處的碰撞克馬為 1.5 Gy，且假設該點達帶電粒子平衡，則
此點的吸收劑量為多少？請說明。（4分）
若水假體中某 6 MV 光子束的百分深度劑量（percentage depth dose,
PDD）曲線圖中，Dmax 出現在 1.5 cm 深處，試問：若表面劑量為
25%，則 PDD 曲線中從表面至 Dmax 過程中，可能出現何種物理交
互作用影響？對治療有何啟示？（8分）
二、一球形水體（密度假設為 1 g/cm³），半徑為 2 cm，含有均勻分布之放射
性核種
，其比活度為 105 Bq/g。
已知：
‧
以90.5%機率發射最大能量與平均能量為 0.546 與0.216 MeV 之
β⁺。
‧產生 2顆0.511 MeV 互毀光子。
‧β⁺為短射程粒子，在此幾何下產生 CPE，可全數沉積能量。
‧γ光子穿透力強，需考慮吸收分率（已知 μen0.511 MeV, H2O= 0.033 cm−1）。
請回答問題：
計算在一週內 β⁺所貢獻的吸收劑量（Gy）。（6分）
計算 0.511 MeV γ 光子在球體中心之吸收分率（AF）。（6分）
計算 γ光子在一週內對球體中心之吸收劑量（Gy）。（7分）
合併總劑量並說明 β⁺與γ 對中心劑量的主導性差異。（6分）
代號：
28860
頁次：
3
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2
三、在一研究設施中，一位研究員於設備維修時意外曝露於中子輻射。設施
內部中子通量率為 2.5 ×105 n/cm2．s，中子來自 U-235 分裂，具多能譜
分布，如圖所示。該研究員曝露時間為 10 分鐘，主要照射部位為膝部
肌肉組織。
已知：
‧對膝部肌肉組織，分裂中子能譜下的吸收劑量轉換係數（DCF）為：
DCFmuscle = 320 pGy．cm2/n。
‧蒙地卡羅模擬已確認劑量貢獻以中子與氫彈性散射為主。
‧肌肉密度為 1.06 g/cm3，可假設受照區域厚度為 3 cm、橫截面積為
300 cm²。
請問：
根據給定條件，計算該研究員膝部肌肉組織吸收的中子劑量（單位：
mGy）。（8分）
說明為何中子劑量計算不容易直接用公式，而需依賴 DCF 或蒙地卡
羅模擬？（5分）
說明中子與人體組織互動時，主要貢獻吸收劑量的兩種物理機制。
（6分）
圖顯示 U-235 分裂產生的中子能譜廣泛分布，請說明如何將此能譜應
用於 DCF 劑量轉換？（6分）
Relative number of neutrons
Neutron energy (MeV)
代號：
28860
頁次：
3
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3
四、某醫療設施欲對一個 10 mCi 的P-32 點源進行屏蔽。請問：
若欲完全阻擋該源所釋放的 β⁻粒子，至少需要多少壓克力（polymethyl
methacrylate, PMMA）厚度作為主要屏蔽層？（5分）
在該厚度之壓克力外緣處，由於 bremsstrahlung 造成的光子輻射對人
體組織的吸收劑量率（Gy/h）為何？假設點源幾何，並以平均 β能量
估算。（10 分）
已知：
•P-32 最大 β⁻能量為 1.711 MeV，平均能量約 695 keV。
•P-32 活度為 3.7×10⁸ Bq。
• β 對能量為 700 keV 時的 bremsstrahlung yield 為0.00232。
•PMMA 密度為1.19g/cm³，1.75 MeV β 在PMMA 中射程為0.8751g/cm²。
•光子質量能量吸收係數（μen/ρ）在 0.695 MeV 處為 0.0322 cm²/g。
五、某實驗室使用 NaI（Tl）閃爍體偵檢器進行 γ射線強度測量，設置於距
離一 Cs-137 放射源 1公尺處。已知偵檢器的效率對 662 keV γ 射線為
25%，探測到的計數率為 2000 cps。
請問：
該放射源在 1公尺處的 γ光子通量為多少？（2分）
若空氣的質量能量吸收係數 μen/ρ = 0.030 cm²/g，請估算此位置空氣中
的吸收劑量率（μGy/h）。（4分）
請說明 NaI（Tl）偵檢器在 γ劑量率監測上可能出現的兩項誤差來
源，並說明改進方法。（4分）