115年 - 115-2 行政院原子能委員會_輻射防護師：游離輻射防護專業#147339

1. 在比例計數器中加入甲烷主要的目的為何? (A)吸收紫外線光子 (B)提高能量解析度 (C)放大脈衝訊號 (D)減緩電子收集速度

2. $^{60}$Co 的加馬輻射在空氣中的曝露率為 100 mR/h,如果照射在軟組織,請問對軟組織的吸收劑量率為多少 mGy/h?
[$^{60}$Co的 $(\mu{ab}/\rho){air}=0.0267~cm^{2}/g$; $(\mu{ab}/\rho){tissue}=0.0294cm^{2}/g$] (A) 0.029 (B) 0.97 (C) 9.08 (D) 36.3

3. 下圖為劑量反應曲線,請選出正確的敘述。

A.曲線 A可以視為機率性效應(stochastic effect)的反應
B.曲線B可以視為線性無閾值理論
C.若 Y 軸指的是動物實驗動物死亡的比例,則曲線 A 的LD50 為 50%
D.生物終點(biological end point)可以定義為Y 軸的任一數值 (A) AB (B) CD (C) BD (D) AC

4. 若游離腔氣體的 W 值為 33 eV/離子對,當偵測到 $5.0\times10^{-16}$ A 的游離腔電流時,是表示游離腔的能量吸收率為多少 eV/s?(假設產生之離子對皆被游離腔收集) (A)$1.65\times10^{-14}$ (B)$1.03\times10$ (C)$6.6\times10^{16}$ (D)$1.32\times10^{17}$

5. 高純鍺偵檢器搭配能譜分析主要可用來測量下列何種輻射? (A) α粒子 (B) γ射線 (C) β粒子 (D)中子

6. 假設一 X 光機每天照射36 次(設定條件 80 kVp,100 mAs),若每週工作五天,請問其工作負載為多少 mA-min/wk? (A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400

7. 攝入某放射性同位素,初期劑量率為 D₀。該放射性同位素的物理衰減常數為λp、生理衰減常數為$\lambda_b$,經時間t後的累積劑量為? (A)\( \dot{D}_0 t \)(B)\( \frac{\dot{D}_0}{\lambda_P + \lambda_B} \) (C)\( \frac{\dot{D}_0}{\lambda_P + \lambda_B} e^{-(\lambda_P + \lambda_B)t} \) (D)\( \frac{\dot{D}_0}{\lambda_P + \lambda_B} (1 - e^{-(\lambda_P + \lambda_B)t}) \)

8. \( _{9}^{18}F \rightarrow _{8}^{18}O + _{1}^{0}\beta + _{0}^{0}\nu \)衰變過程中產生的正子(positron)平均能量約為多少 MeV?
($^{18}$F atomic mass=18.000937 amu, $^{18}$O atomic mass=17.999160 amu) (A) 1.02 (B) 0.511 (C) 0.63 (D) 0.21

9. 請問質子、電子和中子三者之質量大小關係何者正確? (A)中子>質子>電子 (B)中子=質子=電子 (C)質子>中子>電子 (D)電子>中子>質子

10. 人體器官組織中,下列哪一項對輻射之相對敏感度最高? (A)腦部 (B)腦下腺 (C)皮膚 (D)甲狀腺

11. 若以鈷-60 照射 0.1 ml 之硫酸亞鐵水溶液(G value=15.5)後,經計測推估此硫酸亞鐵水溶液被照射了0.125 mGy 的吸收劑量,則此硫酸亞鐵水溶液產生了多少個 Fe$^{3+}$分子? (硫酸亞鐵水溶液之密度 $\rho=1.024~g/cm^{3}$) (A) $6.82\times10^9$ (B) $1.24\times10^{10}$ (C) $6.25\times10^{10}$ (D) $1.12\times10^{11}$

12. 某一輻射計測系統,度量一放射樣品 100秒後,其百分標準差為5%,試問另需再計測多少秒,其百分標準差方可減少為2%?(背景計數可忽略) (A) 400 (B) 525 (C) 625 (D) 725

13. 已知 10 MeV 光子與水作用的質量衰減係數為 0.0222 cm²/g,每個作用光子平均轉移給水的能量為7.33 MeV,請問 10 MeV 光子與水作用的質量轉移係數為多少 cm$^{2}$/g? (A) 0.0083 (B) 0.0107 (C) 0.0138 (D) 0.0163

14. 某水泥廠使用$^{60}$Co進行水泥料位檢測,因檢測照射時周邊劑量過高,需將劑量降為原來的1/35,若 $^{60}$Co的半值層為 1.2 公分的鉛,在不考慮增建因子下,需增加幾公分的鉛進行屏蔽? (A) 0.58 (B) 5.19 (C) 6.16 (D) 3.55

15. 單靶一次擊中模型中,受曝露細胞的存活比例(S/S₀)與劑量D的關係為 (S/S₀)=\( e^{-D/D_0} \), 當劑量D等於D₀時,受曝露細胞的死亡比例為多少%? (A) 25 (B) 37 (C) 50 (D) 63

二、計算問答題:(每題10分,共70分)
1. 一游離腔之腔壁材料為鋁,腔體中空氣的體積為 6.0 cm³,校正時是在 20 °C、760 mmHg,腔壁對於空氣的質量阻擋本領比(relative mass stopping power)為1.3。今將游離腔置入直線加速器的X光輻射場中,測得 1.6pC,當下溫度為20°C、大氣壓力為740mm Hg。使用 Bragg-Gray 原理,求得的腔壁吸收劑量等於多少 Gy?

2. 一工作人員有 10 cm²的皮膚受到3700 Bq 的$^{32}$P污染,假設皮膚表面 $^{32}$P 發射的β粒子有50%會往下造成皮膚劑量且不會有任何的回散射,50%會往上不會對皮膚造成劑量,請計算受污染的皮膚劑量率為多少 mGy/h?
[$^{32}$P 最大能量 1.71 MeV,空氣和組織中的貝他吸收係數公式分別為
$\mu{\beta,a}=16(E{m}-0.036)^{-1.4}~cm^{2}/g$ 及 $\mu{\beta,t}=18.6 (E{m}-0.036)^{-1.37}~cm^{2}/g$]

3. 有一工作人員,使用鎘片($^{113}$Cd)來屏蔽通量率為$10^{12}~m^{-2}s^{-1}$的熱中子束,請問幾天後$^{113}$Cd的活度會衰減至原來的90%? [$^{113}$Cd熱中子截面為20600邦(b)]

4. 有一 1 Ci的 $^{137}$Cs 點射源,距離此射源 1.0 m 處有一塊碳物質,已知 662 keV 光子與碳作用的質量吸收係數 $0.00294~m^{2} \cdot kg^{-1}$,若不考慮貝他及內轉換,請問此塊碳的吸收劑量率($\mu Gy \cdot s^{-1}$)?

5. 一名輻射工作人員在30年工作期間累積了 0.2 戈雷的結腸輻射劑量。若患結腸癌的自發性終生風險為4.2%,而結腸癌的輻射相對風險(ERR)為每戈雷 0.5。請估算其結腸癌與輻射劑量有關的概率為多少%。

(1)穿透鋁板後的光子有多少個? (5%)

(2)其中有多少個是散射光子?(5%)

7. 有些放射性核種會進行一系列的蛻變,請繪圖並詳細說明連續蛻變中的長期平衡(secular equilibrium)和短暫平衡(transient equilibrium),並分別寫出這二種平衡計算子核活度的公式。
(請注意：繪圖部分無法以純文字呈現，但會提供說明與公式)