物理量定義

游離輻射與物質的交互作用

衰減 (attenuation)

光子經過物質時,可能穿出物質,也可能發生下列交互作用,合稱為衰減:

  1. 光電效應
  2. 康普吞散射
  3. 成對效應
光電效應 康普吞散射 成對效應
機率符號 τ\tau σ\sigma κ\kappa
產生的電子 光電子 康普吞電子 電子與正子
較常作用的電子軌域 K 層 較外層,例如 L, M, N 不是與外層電子作用
電子能量 hνWh\nu-W hνα(1cosθ)1+α(1cosθ)h\nu \frac{\alpha(1-\cos{\theta})}{1+\alpha(1-\cos{\theta})} Ee+Ee+=hν1.022MeVE_{e-} + E_{e+} =h\nu-1.022 MeV
機率的關係 低原子序:τZ3.8E3\tau \propto \frac{Z^{3.8}}{E^{3}}
高原子序: τZ3E3 \tau \propto \frac{Z^{3}}{E^{3}}
σZE \sigma \propto \frac{Z}{E} κZ2E \kappa \propto \frac{Z^2}{E}

三種衰減效應與入射光能量的關係,以鉛為例

ps:

曝露 (exposure)

廣義:曝露於游離輻射之下。狹義: 小於 3 MeV 的光子輻射游離空氣的能力。

X=dQdm X = \frac{dQ}{dm}

質量為 dmdm 的空氣被光子游離產生的電荷總和 dQdQ

克馬 (kerma)

kerma = kinetic energy released in the medium

K=dEtrdm K = \frac{dE_{tr}}{dm}

質量為 dmdm 的空氣被光子游離產生的電子初始動能 dEtrdE_{tr}

吸收劑量 (absorbed dose)

D=dε¯dm D = \frac{d\bar{\varepsilon}}{dm}

質量為 dmdm 的空氣被光子游離並被吸收的平均能量 dε¯d\bar{\varepsilon}

直線能量轉移 (linear energy transfer)

阻擋本領 (stopping power)

放射性同位素

活度 (activity)

半衰期 (half-life)

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