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110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
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：
38850
頁次：
3
－
1
一、有一顆帶有 5 MeV 動能的電子入射至體積 V、質量 m的介質，離開介
質時帶走 1 MeV 的動能。電子在行經介質時產生出 2 MeV 的制動 x射
線，該 x射線從介質中逃逸出去。已知克馬（kerma）=
，碰撞克馬
（collision kerma）=
，吸收劑量（absorbed dose）=
，試求下述物
理量：（15 分）
ϵ
ϵ
ϵ
二、有一道 6 MeV 的窄射束含有 1010 個光子，垂直入射在厚度為 20 mm 的
鉛板上，鉛原子序（Z）=82、鉛質量數（A）=207、鉛板密度（ρ）＝11.3×103
kg/cm3。已知光電效應、康普頓散射、成對發生與合調散射的每原子作
用 截 面 分 別 為 aτ=3.36×10-25 cm2/atom 、aσ=6.02×10-24 cm2/atom 、
aκ=8.5809×10-24 cm2/atom、aσR=2×10-26 cm2/atom，試計算光子發生四種作
用的次數各為何？（20 分）
三、假設 20 MeV 的某種帶電粒子與介質發生硬碰撞（hard collision），轉移
給電子的最大能量為何？試討論當該帶電粒子是（a）電子，（b）正子，
（c）質子，（d）粒子。（20 分）
代號：
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2
四、假設有一個半徑為 4 cm 的水球，內盛均勻分布的 Na
，每克每秒發生
106次衰變。已知 Na
發生 K層電子捕獲機率為 90%，K層電子束縛能
(E)= 1.07 keV，K層螢光產率(Y) ≅ 0；Na
發生 L層電子捕獲機率
為10%，L層電子束縛能(E)= 0.06 keV，L層螢光產率(Y) ≅ 0。請
計算經由正子衰變與電子捕獲，在該球體中心處歷時一周所沉積的吸
收劑量各為何？（10 分）
五、有一個 100 mg 的Ra
射源，與其所有子核種處於平衡，試求下述物理
量：（15 分）
226
88Ra的衰變常數
226
88Ra平均壽命
在長期平衡下，222
86Rn 的活度
（已知 1/2 1/2
α, γ α, γ
226 222 218
88 86 84
τ =1602 y τ =3.824 d
Ra Rn Po ，1 g的226
88Ra 具有
0.988Ci）
22
11
Na
2.843
MeV
0.511
MeV
0.511
MeV
E
max
=0.546 MeV
Eavg=0.216 MeV
β
+(90.5%)
1.275
MeV
1.275
MeV
γ RAY
0
MeV
22
10
Ne
22
10
Ne*
EC(9.5%)
0
0
ENERGY+Eb
=1.568 MeV
代號：
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3
六、依照 ICRP 的生物動力學模型，無機汞進入體內後經由血液運輸會有 8%
被腎臟吸收，92%均勻分布於全身。體內 95%的汞含量具有生物半衰期
40 天，剩餘 5%的汞含量具有生物半衰期 10000 天。如在一次意外曝露
吸入 Hg
（物理半衰期 47 天）標誌的水銀蒸氣，導致腎臟積存了 1 MBq
的Hg
。請計算腎臟的累積活度（cumulated activity），以及積存於
腎臟內的 Hg
對腎臟產生的劑量負擔（dose commitment）。已知當射源
器官（rS）為腎臟，目標器官（rT）為腎臟， Hg
的單位累積活度之吸
收劑量S(r← r)= 8.1 × 10
×。（10 分）
七、已知 Cs
粒子具 0.5 μm 活性中數空氣動力直徑（AMAD），肺吸收類別
屬F類，劑量係數（dose coefficient）為6.7 × 10 Sv/Bq。如該 Cs
粒
子吸入體內後會分布於全身，請依據游離輻射防護安全標準之定義，計
算年攝入限度（ALI）以及推定空氣濃度（DAC）。（10 分）