輻射安全　申論題歷屆試題與參考架構

以S表示阻擋本領（stopping power），代表物質的密度。( col )lead 和 ( col ) water ρ ρ分別代表鉛（lead）和水（water）的質量碰撞阻擋本領（mass collision S S；( rad )lead 和 ( rad ) water 分別表示鉛和水的質量輻射阻擋本領stopping power）ρ ρ（mass radiation stopping power）。今有動能為0.5 MeV的電子射束分別與鉛和水作用：（每小題10分，共20分）S S

（一）比較 ( col )lead 和 ( col ) water 的大小，並說明原因。ρ ρ S S

（二）比較 ( rad )lead 和 ( rad ) water 的大小，並說明原因。ρ ρ

（20 分）

假設有一碳壁游離腔，其內含有一體積為0.6 cm3之空氣腔。將此游離腔置放在水假體內，經鈷-60所發射的γ射線曝露，而產生1.2×10 -8 庫侖之電子電量。Wair等於33.85 eV/ion pair。請使用以下表格資訊：物質 密度 (g/cm3) S (MeV/cm)  (1/cm) en (1/cm) Air 0.001205 1.93210-3 6.85310-6 3.21310-6 Water 1.00 1.845100 6.32310-3 2.67010-3 Carbon 2.00 3.342100 1.13810-2 5.93010-3其中，S是阻擋本領，是直線衰減係數（linear attenuation coefficient），en 是 直 線 能 量 吸 收 係 數 （ linear energy-absorption coefficient）。 請 由Bragg-Gray principle和其它劑量轉換以計算：（每小題10分，共20分）

（一）空氣腔處填充碳材質的吸收劑量(mGy)？

（二）水之吸收劑量(mGy)？

（20 分）

以NCRP第147號報告評估屏蔽厚度。已知 是指在無屏蔽條件下，以平均每人工作負荷照射，非主射束（secondary beam）在一米處造成的空氣克馬。一般X光攝影室（Rad Room）含Chest bucky、Floor和其它方向的X光攝影室，其 =4.9×10-2 mGy/patient。若此攝影室每週平均有125位受檢者。占用因數（T） 、P值和相對距離如下圖所示。請對照穿透率水泥厚度圖（Transmission of Secondary Radiation through Concrete）的Rad Room（all barriers）曲線，計算天花板（Ceiling）水泥屏蔽厚度？（20分）

（20 分）

一個工作水平（working level, WL）定義在每公升氡氣活度100 pCi，在氡和其短半衰期子核維持活度平衡的狀態下，短半衰期子核最終潛在釋出粒子的總能量為1.3105 MeV。請由以下核種衰變資訊：（每小題10分，共20分）Po214Pb+ (6.00 MeV)，218Po的T1/2為3.07 min，括號內表示的初始動能Pb214Bi+-+n，214Pb的T1/2為26.92 min Bi214Po+-+n，214Bi的T1/2為19.80 min Po210Pb+(7.69 MeV)，214Po的T1/2為162.3 s Pb210Bi+-+n，210Pb的T1/2為22.23 year

（一）計算活度100 pCi的短半衰期子核218Po、214Pb、214Bi，其原子總個數各為何？

（二）推導出1.3105 MeV。

（20 分）

有一1.0 Ci的 137 Cs射源（假設為點射源），置放在鉛製球形屏蔽的中心 位 置 。 已 知 ⑴ 137 Cs的 比 γ發 射 （ specific gamma-ray emission） 為⋅ 6.64 × 10 ，⑵鉛對662 keV光子的直線衰減係數為1.42 cm -1 ，⋅ W air 等於33.85 eV/ion pair。⑶此球形屏蔽對662 keV光子的增建因數（build-up factor）為2.3。須考慮散射輻射造成的劑量，請問要將1公尺處的空氣劑量率（air dose rate）下降到25 Gy/h，則鉛製球形屏蔽的厚度為何？（20分）

（20 分）

某廠放射性廢水以計數器量得銫-137 活度為平均每公升 3,000 貝克。請問：（每小題 5 分，共 15 分）

（一）其比活度為多少？

（二）若每年外釋一公噸以下之廢水，銫-137 比活度是否超過「一定活度或比活度以下放射性廢棄物管理辦法」規定限值？

（三）若每年外釋一公噸以上之廢水，銫-137 比活度是否超過「一定活度或比活度以下放射性廢棄物管理辦法」規定限值？

（15 分）

某輻射工作人員被發現全身僅有肺中有 10 mCi 的某長半化期核種沉積，其主要發出 6 MeV 之阿伐輻射，肺部重量約為半公斤，組織加權因子為（每小題 5 分，共 15 分）0.12。試算：

（一）當日吸收劑量。

（二）當日等效劑量。

（三）當日有效劑量。

（15 分）

某 Mo-99 產生器出廠時含 1,000 mCi 的 Mo-99，出廠後 48 小時到達醫院（令此時 t = 0 小時）。Mo-99 半化期為 67 小時，產生 Tc-99m 之產率為 87.6%。Tc-99m 之半化期為 6.02 小時。試問： （每小題 5 分，共 20 分）

（一） Mo-99 衰變常數為何？

（二） Tc-99m 衰變常數為何？

（三） Mo-99 何時活度最大？

（四） Tc-99m 何時活度最大？

（20 分）

某游離腔有效體積為 5 cm3，在 20℃和 765 mm Hg 下經曝露測得 1 nA電流，假設 STP 時的空氣密度 = 1.293 × 10-6 kg cm-3。試問：

（一）此曝露之曝露率為何（使用國際單位）？（10 分）

（二）此曝露之曝露率為何（使用侖琴）？（5 分）

（15 分）

在粒子加速器屏蔽中，除了原加速粒子之外，還需考慮那些粒子？並敘述其成因。（20 分）

（20 分）

試述重荷電粒子可能與物質發生那些作用？（15 分）

（15 分）

請試述下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 20 分）

（一）防護量（Protection quantities）與作業量（Operational quantities）

（二）直線衰減係數（Linear attenuation coefficient）與平均自由徑（Mean free path）

（三）帶電粒子的阻擋本領（Stopping power）與射程（Range）

（四）增建因數（Buildup factor）

（20 分）

光子的能量對於其在屏蔽材料的作用機率與穿透深度息息相關。舉例來說，Co-60 每次衰變會放出能量分別為 1.17 與 1.33 MeV 二個光子，鉛的直線衰減係數於 1.17 MeV 是 0.70 cm-1，於 1.33 MeV 是 0.62 cm-1，（一）試計算這兩種能量的光子穿透 1、5、10、20 公分厚鉛的機率？（10 分）

（二）比較討論前述結果，並嘗試思考此一假設「Co-60 每次衰變會放出兩個 1.25 MeV 光子」是否合理與可能誤差的情況？（10 分）

（20 分）

Co-60 每次衰變放出一個 1.17 MeV 和一個 1.33 MeV 加馬射線，平均能量為 1.25 MeV，其在空氣的質量吸收係數為 0.0268 cm2/g：（一）已知 Co- 60 的-factor 為 13 [Rcm2/hmCi]，試估算距離一個 0.5 Ci 活度的 Co-60射源 8 公尺處之曝露率[R/h]？（10 分）（二）已知 Co-60 輻射在鉛的半值層約為 1.25 cm，請問若欲將前述位置的輻射劑量率降低至 10 R/h，需使用多少公分的鉛屏蔽？（10 分）

（20 分）

常見輻射偵檢器的種類有充氣式偵檢器、閃爍體偵檢器與半導體偵檢器：（一）說明這三類偵檢器的工作原理；（10 分）（二）試從偵測效率、能量解析度、反應時間等觀點比較討論這三類偵檢器的特性與差異？（10 分）

（20 分）

X 光機的原理主要是加速電子撞擊高原子序靶材，高速電子所攜帶的能量有一小部分會轉換成Ｘ光輸出，其餘部分主要變成熱的型態。下圖為一典型 X-ray 機的輸出能譜，試從Ｘ光機的構造與Ｘ光產生的原理解釋該能譜中標示（1）（2）（3） （4）區段的代表意義或造成原因。（20 分）

（20 分）

當放射性廢棄物以氣體樣式存在時，應如何處理此類放射性廢棄物？請針對套手工作箱、粒子迴旋加速器伴隨產生氣體之型態分別說明。（20分）

（20 分）

天然放射性輻射的來源有那些？當天然放射性物質進入土壤、地表水或地下水時，會透過那些途徑造成人員輻射曝露？（25分）

（25 分）

臺灣游離輻射防護安全標準對於職業人員與一般人的劑量限值為何？為了管制工作人員或一般人的劑量符合以上限值，請就職業曝露的情境說明實際執行的方法。（20分）

（20 分）

針對核反應器之輻射場設計屏蔽，請回答下列問題：

（一）輻射場會有那些輻射或粒子？其與物質之間有那些作用機制？（15分）

（二）請就下列面向說明其設計概念：如何選用屏蔽物質？輻射與屏蔽材料可能有那些作用？如何計算屏蔽？（20分）

（35 分）

一般人的日常生活無可避免地都會接觸到輻射，而輻射依其來源可區分為天然輻射與人造輻射兩類，因食、衣、住、行等日常生活而接觸到的多種天然放射性核種，其輻射劑量率其實均非常微小，評估數據顯示臺灣地區每人每年所受到的天然輻射劑量約為 2 毫西弗。

（一）天然輻射的最大來源為何？它是那些核種衰變過程中的產物？（6 分）

（二）若欲測量日常生活中的環境輻射，必須先了解一般背景輻射，一般背景輻射範圍所定義的劑量率區間為何？（3 分）

（三）執行環境輻射監測時，在何種條件下須「加強偵測調查」？另在何種條件下須「執行輻射緊急偵測」？（6 分）

（15 分）

某一能量為 1 百萬電子伏（1 MeV）且強度為 109 neutrons/cm2⋅s 的中子束正向撞擊一薄板碳-12 靶材，靶材面積為 2 cm2、厚度為 0.04 cm，中子束截面積為 0.4 cm2。對於能量 1 MeV 的中子，碳-12 的總截面（total cross section）為 2.6 邦（barns）。根據前述的參數，並考慮碳-12 每立方公分原子數為 0.08×10 個，回答下列問題： （每小題 5 分，共 10 分）

（一）靶材中每秒發生相互作用的次數為何？

（二）中子束中任一個中子與靶材發生碰撞的機率為何？

（10 分）

依據國際放射防護委員會出版的報告，不同能量中子導致人體接受每小時 0.01 毫西弗 （mSv） 有效劑量的中子通量率亦不相同，以能量大於 1 MeV的快中子而言，其通量率為 7 neutrons/cm2⋅s；若為熱中子，則其通量率為 260 neutrons/cm2⋅s。今有空間中一特定位置與該空間內某中子射源保持一固定距離，並使此特定位置的快中子通量率為 300 neutrons/cm2⋅s、熱中子通量率為 4,000 neutrons/cm2⋅s。假設該空間內無任何加馬射線存在，回答下列問題：

（一）依據游離輻射防護安全標準，接受職業曝露之輻射工作人員於單一年內在此特定位置所能停留的最長時間為何？（7 分）

（二）同樣依據游離輻射防護安全標準，若為搶救生命之緊急曝露，輻射工作人員在此特定位置所能停留的最長時間為何？（4 分）

（三）另依游離輻射防護安全標準，若為防止嚴重危害或減少大量集體有效劑量之緊急曝露，輻射工作人員在此特定位置所能停留的最長時間為何？（4 分）

（15 分）

輻 射 對 於 生 物 體 所 造 成 的 影 響 程 度 可 用 相 對 生 物 效 應 （ Relative Biological Effectiveness, RBE）加以區分及說明。

（一）何謂相對生物效應？（5 分）

（二）輻射對生物體的直接效應（Direct Effect）與非直接效應（Indirect Effect）各為何？非直接效應對於生物體影響程度較大的原因為何？（15 分）

（三）常見的輻射如阿伐（ α ） 、中子、貝他（ β ）及加馬（ γ ）射線，其 RBE各自不同的原因為何？（5 分）

（25 分）

真空的空間中有一能量為 1 MeV 的單向加馬射線束，其強度（或稱通量率）為 107 γ -rays/cm2⋅s，假設此射線束正面撞擊一厚度為 5 公分之板狀鉛屏蔽的內表面。已知 1 MeV 加馬射線在鉛屏蔽中的質量衰減係數（Mass Attenuation Coefficient）為 0.0684 cm2/g，鉛的密度為 11.34 g/cm3。此外，1 MeV 單向加馬射線在鉛屏蔽中的曝露增建因數（Exposure Buildup Factor）是 μα 的函數，可表示為 Bm ( μα ) ，並與 μα 有如下關係： （每小題 10 分，共 20 分）μα 2 4 7 Bm ( μα ) 1.68 2.18 2.80其中 μ 為總衰減係數（Total Attenuation Factor）、α 為屏蔽厚度。

（一）鉛屏蔽外表面之加馬射線未撞擊通量率（Uncollided Flux）為何？

（二）鉛屏蔽外表面之增建通量率（Buildup Flux）為何？

（20 分）

位於新北市境內的核一廠與核二廠都面臨用過核燃料無法順利退出爐心的問題，主因是兩座電廠的用過燃料貯存池均已滿載，臺電公司為此還將核二廠兩部機組內的燃料裝載池改建為用過燃料暫時貯存池，讓核二廠免於發生提前停止運轉的窘況。解決此問題的具體有效作法為何？我國對於用過核燃料的現行管理策略為何？（15 分）

（15 分）

請試述下列名詞的意涵：（每小題 4 分，共 20 分）

（一）緩和劑（moderator）

（二）侖琴（Roentgen）

（三）計畫特別暴露（planned special exposure）

（四）自動放射攝影術（autoradiography）

（五）輝光曲線（glow curve）

（20 分）

BF3 中子偵檢器是利用 10B (n,α)7Li 反應偵測中子。有一內部體積為 40cm3 的 BF3 中子偵檢器，偵檢器內含 96%的 10BF3 氣體，在溫度為 27℃、偵檢器內部壓力為 70cmHg 時，

（一）請計算此 BF3 中子偵檢器中 10B 的原子數？（5 分）

（二）請計算此 BF3 中子偵檢器的靈敏度（sensitivity）？（5 分）

（三）如果此偵檢器被當成電流型游離腔使用，在中子通量率為 1010 2 時所造成的飽cm ⋅ s和電流為多少安培？（5 分）atm ⋅ L 10［理想氣體常數 0.082 ； B (n,α)7Li 中子捕獲截面 4010 邦(b)；每次 10B (n,α)7Li mol ⋅ k反應中有 2.8MeV 能量會損失在游離腔內，反應中產生一個離子對需消耗 35.6eV 的1.128能量；對於此反應的中子通量率與計數率的關係為 φ = × CR ，φ ：中子通量率，Nσ CR：計數率，N：原子數，σ ：截面］ 。

（15 分）

某一放射性核種 198X 的蛻變訊息如下表：母核（半衰期） 子核 粒子或光子的發射能量（比率）198 - X（100 年） 穩定的 198Y β 1,0.28MeV（0.965%）- β 2,0.69MeV（98.99%）- β 3,1.37MeV（0.045%）γ1,0.41MeV γ2, 0.68MeV γ3,l.09MeV

（一）請利用所提供的訊息畫出蛻變圖（decay scheme） 。（5 分）

（二）如果有 1mCi 的 198X 核種經過 1 天的蛻變會產生多少個的 198Y 原子？（5 分）-

（三）如果此 1mCi 的 198X 核種經過 1 天蛻變，所釋放的 β 能量完全被 1 公斤的水所吸收，-請計算 β 對水造成的吸收劑量為多少 Gy？（5 分）全一張（背面）

（15 分）

某一放射化學家，為了分析某樣品中的鉻含量，他將樣品置於熱中子通量率為 1011 neutrons/cm2/s 的反應爐照射 10 天。再以計數效率為 10%的碘化鈉閃爍偵檢器分析活度，偵測結果為 51Cr 加馬光子的計數率為 3000cpm。

（一）請問原先樣品中含有多少克的鉻？（10 分）

（二）請問有多少分率的鉻被活化？（5 分）［50Cr(n,γ)51Cr 熱中子活化截面為 13.5 b，51Cr 電子捕獲蛻變的半化期 27.8 天，且伴隨有 10%的 0.323-MeV 加馬］

（15 分）

混泥土壁（牆壁厚度為 0.72m）的房間內裝置有一部 1500Ci 的遠隔治療機（如圖），射源與北面牆的距離為 4m，北面牆後是劑量限值為 100mrems/wk 的控制室。射源與西面牆的距離為 4m，西面牆後是劑量限值為 2mrems/wk 的公共停車場（占用因素為 1/4） 。在治療進行時，有用射束朝向北面牆與西面牆的時間分別為每周 6 小時與 2小時。假設射源為點射源且只考慮到主射束的屏蔽，

（一）請計算北面控制室牆面還要加幾公分的鉛屏蔽，才會符合劑量限值？（10 分）

（二）請計算西面停車場牆還要加幾公分的鉛屏蔽，才會符合劑量限值？（10 分）60 R ⋅ m2［ Co 暴露率常數 Γ = 1.32 ，混泥土與鉛的半值層分別為 6cm 和 1.06cm］Ci ⋅ hr控制室P = 100mrems/wk公共停車場P = 2mrems/wk射源

（20 分）

某一放射化學家度量未知放射性樣品，他分別花 36.40、35.41、36.11、36.78、36.40分鐘總共做了五次實驗得到相同計數（每次都是 40000 個計數） ，同時他也度量背景輻射 20 分鐘，結果得到 2000 個計數。

（一）請計算此放射性樣品的淨計數率與偏差值為多少 cpm？（5 分）

（二）請問此樣品的變異係數（coefficient of variation, CV）為何？（5 分）

（三）請問在 96%信賴水平（confidence level）下，淨計數率的偏差值為多少 cpm？（5 分）

（15 分）

請試述下列名詞之意涵： （每小題 5 分，共 15 分）

（一）線性無下限模型（Linear no-threshold model）。

（二）加馬射線增建因數（Buildup factor） 。

（三）荷電粒子平衡（Charged particle equilibrium）。

（15 分）

光子與物質作用主要有三種機制：光電效應、康普敦散射與成對產生，請分別試述這三種機制的反應機率與光子能量（E）及介質原子序（Z）的關係為何？試畫圖表示這三種機制的質量衰減係數（μ/ρ, mass attenuation coefficient）隨光子能量變化的趨勢？（15 分）

（15 分）

有一個中子射源每秒釋放出 1×107 快中子與 5×108 熱中子，一個輻射從業人員在距離此射源 3 公尺處工作，請參考下圖估計該處的輻射劑量率為何？在不超過當週 1 mSv的劑量限值下，請問他可以在該處工作的時間多長？（10 分）Neutrons/cm2-sec Thermal Neutron energy, MeV Neutron flux that gives dose-quivalent rate of 1 mrem/hr as a function of neutron energy. (Based on Appendix 6, ICRP Publication 21.)全一張（背面）

（10 分）

傳統游離輻射曝露的單位為侖琴（roentgen, R），其定義為標準狀況下（空氣密度為1.293 kg/m3），每 1 公斤空氣內產生 2.58×10-4 C 電量。假設有一體積為 1 公升的理想游離腔，曝露在加馬射線照射下，其讀值顯示為 0.5 mR/h，請估計此游離腔量到的電流為何？（10 分）

（10 分）

C-14 是碳元素的一種具放射性的同位素，主要由宇宙射線撞擊大氣層而產生。自然界中 C-14 之平衡濃度約為每克碳元素含 7.5 pCi，試估算一個 70 kg 重的人體內 C-14活度為何？C-14 每次衰變會放出貝他（Beta）粒子，其平均能量為 0.05 MeV，試估計其對人體造成的吸收劑量為何？假設碳占人體組成約為 18 w%。（10 分）

（10 分）

試從充氣式偵檢器工作電壓與收集信號的關係解釋游離腔、比例計數器與蓋革管的工作原理與特性。（15 分）

（15 分）

假設有一游離腔之腔壁材料為石墨，游離腔內空氣的體積為 10 c.c.，假設此游離腔在加馬射線照射下測量到 10,000 個離子對（ion pairs），請利用 Bragg-Gray 原理估計腔壁的吸收劑量 Gy？假設空氣密度為 1.293 kg/m3，在空氣中產生一離子對所需的能量為 33.97 eV。假設石墨對二次電子的質量阻擋本領為 1.61 MeV cm2 /g，空氣對二次電子的質量阻擋本領為 1.66 MeV cm2 /g。（10 分）

（10 分）

我國現行游離輻射防護標準對於輻射工作人員與一般人的年有效劑量限值規定為何？天然背景輻射主要包括宇宙射線、地表輻射與體內放射性物質所造成的劑量，雖然天然背景輻射到處都不一樣，試估計全球平均每人每年由天然背景輻射所接受的有效劑量約為多少？高劑量輻射曝露會造成細胞受損與死亡，試估計人類之半致死劑量（LD50/60）約為什麼等級的劑量？（15 分）

（15 分）

若 137 Cs 的 γ 射線在物質中產生康普吞效應（Compton effect），當散射角θ = 50° 時：（每小題 5 分，共 10 分）

（一）試求回跳電子（recoil electron）的動能 E 為何？（以 MeV 為單位）

（二）試求散射光子（scattered photon）的波長改變量 Δλ 為何？（以 Å 為單位）[普朗克常數（Planck constant） h = 6.626 ×10−34 J s ]

（10 分）

假設某人在 30 歲至 60 歲期間擔任核能電廠的維修工程師，期間大腸共累積接受 2.5 Gy的劑量，其餘時間大腸並沒接受任何輻射劑量。依據游離輻射生物效應委員會出版的 BEIR VII 報告之大腸癌的過量相對風險（excess relative risk，ERR）等於 0.43 Gy −1，試問：（每小題 5 分，共 10 分）

（一）此人因輻射劑量造成大腸癌的病因概率（probability of causation，PC）為何？

（二）如何判定此人大腸癌的發生是因曝露於游離輻射工作場所中所造成的？

（10 分）

因為快中子（fast neutron）與氫（11 H ）原子核作彈性碰撞時所損失的能量最大，所以核反應器常以水作為緩和劑（moderator）與冷卻劑（coolant） 。試問一個動能為 E n 的快中子與氫（11 H ）原子核的單次彈性碰撞中可能損失的最大能量分數為何？（10 分）

（10 分）

若有一輻射工作人員在單一年內受到加馬（ γ ）全身均勻照射 7.2 毫戈雷（mGy）的劑量與能量 50 keV 中子全身均勻照射 1.5 mGy 的劑量，試問：（每小題 5 分，共 10 分）

（一）有效劑量（effective dose） E 為何？

（二）是否符合我國「游離輻射防護安全標準」之規定？

（10 分）

若主輻射（primary radiation）穿透主屏蔽（primary shield）的穿透因數（transmission factor）為 B x ，而主屏蔽所需厚度為 n 個什一值層（tenth value layer，TVL），試問：（每小題 5 分，共 10 分）

（一） B x 為何？

（二） n 為何？全一張（背面）

（10 分）

關於惰性氣體 222 Rn 及其子核，試問：

（一） 222 Rn 有連續 4 個很短半衰期，且都發射阿伐粒子（α particle）的子核，則 222 Rn的半衰期為何？連續 4 個很短半衰期的子核為何？（10 分）

（二）依據聯合國原子輻射效應科學委員會（UNSCEAR）2012 報告，氡氣造成的每人平均輻射劑量為 1.26 毫西弗/年（mSv/y），背景輻射造成的每人平均輻射劑量為 2.40 mSv/y，為何氡氣會造成占人類每年背景輻射劑量的很大比例？（5 分）

（15 分）

在「核子反應器設施除役許可申請審核辦法」中，關於核子反應器設施除役計畫，規定應載明十六項事項，除「十六、其他經主管機關公告之事項」之外，試寫出賸餘十五項事項。（15 分）

（15 分）

以 NaI（Tl）測量遭受 137 Cs 污染土壤樣本的 γ 能譜，在 NaI（Tl）無機閃爍體中反覆吸收 662 keV 的 γ 光子而產生光電子數目分布。試問：（每小題 5 分，共 10 分）

（一）若解析度（resolution）R 為 10%，則每個脈衝收集的光電子平均數 μ 為何？

（二）因為 NaI（Tl）閃爍偵檢器每記錄一個事件均伴隨著消耗 662 keV 的 γ 能量，則產生一個光電子所需的能量 W 值為何？

（10 分）

在「醫用診斷型 X 光機輻射安全測試報告」中，對於 X 光室之輻射偵測要求為管制區（controlled areas）內操作人員或工作人居占位置之劑量率最高不超過10 μ Sv/h 。試問：（每小題 5 分，共 10 分）

（一）10 μ Sv/h 如何計算？

（二）當管制區內操作人員或工作人居占位置之劑量率≧10 μ Sv/h 時，為使測試結果合格，應如何處置？

（10 分）

解釋名詞：（每小題 5 分，共 20 分）

（一）集體有效劑量（collective effective dose）

（二）發射輻射（emitted radiation）

（三）劑量約束（dose constraint）

（四）有效半化期（effective half-life）

（20 分）

（一）請說明光子與物質作用的康普吞散射（Compton scattering）現象。（5 分）

（二）請說明當發生康普吞散射時，入射光子能量大小與轉移至反跳電子動能的關係。（5 分）

（三）試計算當入射光子能量非常高時，發生康普吞散射，成直角散射的光子帶走的能量近似於多少 MeV？（5 分）

（15 分）

有一體重為 60 kg 的輻射工作人員，在一核子意外事故中攝入 128 μCi 的 A 放射性核種，A 核種會均勻分布於全身。在經過一段時間後，發現該工作人員體內殘存之 A 核種活度為 1 μCi。（每小題 5 分，共 10 分）

（一）試問該事故已經發生多久了？

（二）請問這段期間該名工作人員的體內劑量為多少 mGy？（A 核種的物理半化期為90 天；生物半化期 10 天；A 核種每次衰變被人體吸收能量為 0.2 MeV）

（10 分）

有一 10 g 的金樣品，放置於中子通量率為 8 × 1012 cm-2s-1 的原子爐裡活化。（每小題 5 分，共 15 分）

（一）請問其飽和活度為多少 Ci？

（二）活化三天後 198Au 的活度為多少？

（三）在三天內有多少分率的金被活化？（197Au 的豐度為 100%，中子捕獲截面為 99 邦，198Au 的半化期為 2.69 天）

（15 分）

（一）請說明在操作非密封放射性射源時，放射性核種進入人體的途徑有那幾種方式？（8 分）

（二）如果放射性核種進入體內，可用那二種方法評估體內劑量，並比較此二種方法的優缺點？（7 分）

（15 分）

硼中子捕獲療法為硼原子捕獲中子後釋放出 α 粒子，再藉由 α 粒子殺死腫瘤細胞。對於能量為 0.025 eV 的中子，硼捕獲中子的截面為 735 邦。若反應爐產生 1 MeV的快中子經過與氘組成的緩和劑五次正面（head-on）彈性碰撞，請問經過碰撞後的中子被硼原子捕獲的截面為多少邦？（10 分）全一張（背面）

（10 分）

下圖為以碘化鈉閃爍偵檢器度量某一放射性核種所得到的 γ 能譜圖。（每小題 5 分，共 15 分）

（一）請由此 γ 能譜圖判斷此放射性核種為那一種核種？

（二）請說明圖中的 A、B、C 三個能峰的名稱與產生方式。

（三）依圖計算此碘化鈉閃爍偵檢器的能量解析度為多少？Energy (MeV) Channel No. A 0.662 70 0.478 45 250 0.184 25 Counts/channel B 150 FWHM = 8 channels C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Channel number

（15 分）

依現行法規，核一廠一號機若未辦理延役，須於民國 107 年底前辦理永久停止運轉除役，試問：上述之除役規定，是依據那一個法規？（3 分）台電公司應於何時提出除役計畫？（2 分）核能電廠除役計畫之要項為何？（15 分）

（20 分）

低放射性廢棄物最終處置場的設計，世界各國皆採「多重障壁」的概念，也就是利用多項的防護措施，隔絕放射性廢棄物於生活環境之外。試問這些「多重障壁」包含那些？請分別說明之。（20 分）

（20 分）

吾人從事古生物年代鑑定，從地層下方取得一古木試樣並測量其燃燒後之 CO2，得知 14CO2 的放射性比活度為 875 Bq/g。若今再從鄰近微生物試樣所得的 14CO2 的放射性比活度為 3063 Bq/g。試問該古木之年代距今日有多久？（已知 14C 之半衰期為5728 年）（15 分）

（15 分）

為何蓋革計數器在量測高輻射劑量率時需要有焠熄（Quenching）的功能？試說明該計數器如何達成焠熄的功能？（15 分）

（15 分）

今有一 0.5 mCi 之點射源，發出加馬射線（已知其 Γ=0.5 R-m2/Ci-h），穿過 2 個半值層（HVL）的屏蔽後，再射入距離 5 公尺處之操作人員，試問在該人員處的曝露率為多少 mR/h？（15 分）

（15 分）

今有一母核在蛻變過程中產生一正電子，試問正電子所攜帶的最大能量為多少 MeV？（已知母核與子核的原子質量分別為 13.0057388、13.0033551 amu）（15 分）

（15 分）