民國111年 高考三級 輻射安全 輻射劑量學考古題

民國111年 高考三級 輻射安全 輻射劑量學收錄考選部官方試題，共 4 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。

官方資料

題目與答案

第1題

有一工程師在維護重水反應器之後，發現工作環境的空氣被氚3( H)水氣 所污染，而當時的氚濃度是未知的。氚是放射性核種且半衰期為12.43 年。 為估計工程師的劑量，請工程師攝取比平時更多的水分，以加速其體內 的氚排出，並且取24 小時的尿液樣本進行分析，得到以下數據： 天 比活度(kBq/ml) 3.00 2.70 2.43 2.20 2.00 1.80 1.65 假設成年男性的體內具有42 公升的水，且每日會經由排泄途徑轉移3 公升的水，通常稱此為體內水分的移轉率( ) B ，而當體內水含有氚時， B 也被默認為生物衰變常數。請問此種狀況下的生物半衰期與有效半 衰期各是多少？（5 分） 因工程師攝取與損耗水分的狀態與平時不一樣，所以根據尿液樣本測 得的結果推估，請推算有效半衰期是多少？（5 分） 請根據尿液樣本結果推算尿液的初始活度。（5 分） 假設體內氚為均勻分布，且放出貝他輻射之平均能量為0.0056 MeV。 根據ICRP 78 所提供的有效劑量轉換因子為 1.8 10 / S Bq 。請問工 程師的約定有效劑量是多少？（10 分） 請問應如何度量尿液內的氚？請說明該度量方法之原理。（10 分）

第2題

一金箔圓形薄片直徑2.54 cm、厚度0.1 mm，受中子束照射時溫度40℃， 此中子束通過10 cm 的石蠟緩速。另一片相同尺寸的金箔被鎘所覆蓋， 且於相同中子束照射。照射1 小時後，兩片箔片分別放到計讀系統計數， 計讀系統的整體效率為50%。計讀時間皆在照射後1 小時。裸箔片的計 數是6030 cpm，鎘覆蓋箔片的計數是30 cpm。金的活化作用為 197Au(n,γ)198Au，其反應截面為98.6 barn，金箔是完全由197Au 同位素所 組成且密度為19.3 g/cm3。中子射束的能譜中，熱中子／共振中子的比 率是多少？熱中子的通量率是多少？（15 分）

第3題

有一個球型鉛貯存容器，內含1Ci 之24 Na ，24 Na 每次衰變皆會放出 1.37 MeV 與2.75 MeV 的光子，其對應鉛的半值層分別為0.72 cm 與 1.43 cm，而 常數 ( ) i R m C h 的快速估算可用 0.5 (MeV) E 。希望設計 合適的鉛厚度以使距離貯存容器1 公尺處的曝露率衰減至10 mR/h。下 圖為光子能量 ( ) E 所對應的劑量增建因子（dose buildup factor, B）與弛 緩長度（relaxation length, x ）之關係。 請問 常數的定義是什麼？（5 分） 請問弛緩長度的定義是什麼？（5 分） 請問鉛的厚度應設計成多少公分？請分別用良好幾何（good geometry） 條件與具有輻射增建之情況下計算之。（25 分）

第4題

生化分析（bioassay）為輻射劑量的評估手段，請問何種狀況下會採用生 化分析？生化分析有那些技術？請試述生化分析技術的方法。（15 分）