民國114年 高考三級 輻射安全 放射物理學與輻射劑量學收錄考選部官方試題，共 5 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
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）
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 ܰܽ ଵଵ ଶଶ ，其比活度為105 Bq/g。 已知： ‧ ܰܽ ଵଵ ଶଶ 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）
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)
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1.19 g/cm³，1.75 MeV β 在PMMA 中射程為0.8751 g/cm²。 •光子質量能量吸收係數（μen/ρ）在0.695 MeV 處為0.0322 cm²/g。
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）