あるエネルギーのガンマ線に対する鉛の質量減弱係数が0.4 cm²/gであるとき、このガンマ線に対する鉛の1/10価層に最…
ガンマ線照射装置に関する知識 第30問
あるエネルギーのガンマ線に対する鉛の質量減弱係数が0.4 cm²/gであるとき、このガンマ線に対する鉛の1/10価層に最も近い厚さは次のうちどれか。ただし、鉛の密度は11.4 g/cm³とし、logₑ10=2.30とする。
- (1)0.5 mm
- (2)1mm
- (3)2mm
- (4)5mm
- (5)10 mm
正答 (4)
正答は (4)。約5mm です。
【線減弱係数を求める】
線減弱係数 = 質量減弱係数 × 密度
= 0.4 × 11.4 = 4.56(毎センチメートル)
【1/10価層】
H = 10の自然対数 ÷ 線減弱係数
= 2.30 ÷ 4.56 = 約0.50cm = 5mm
【質量減弱係数と線減弱係数】
質量減弱係数 物質1グラムあたりの減弱のしやすさ
単位は平方センチメートル毎グラム
線減弱係数 厚さ1センチメートルあたりの減弱のしやすさ
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単位は毎センチメートル
線減弱係数 = 質量減弱係数 × 密度
密度を掛けると、単位のグラムが消えます。単位の形からも、掛け算だと分かります。
【半価層と1/10価層】
半価層 h = 0.693 ÷ μ
1/10価層 H = 2.30 ÷ μ
H = 約3.32 × h
分子が2の自然対数か、10の自然対数かの違いだけです。
【この問題での半価層】
h = 0.693 ÷ 4.56 = 約0.15cm = 1.5mm
H = 3.32 × 1.5 = 約5mm
どちらから求めても同じ答えになります。
【鉛が薄くて済むわけ】
密度が11.4と大きい
同じ質量減弱係数でも、密度が大きいほど線減弱係数が大きくなり、薄い厚さで遮蔽できます。アルミニウム(密度2.7)では、4倍以上の厚さが要ります。
【解く順序】
① 質量減弱係数に密度を掛けて、線減弱係数を出す
② 10の自然対数(2.30)を、それで割る
③ cm を mm に直す
最後に単位を直すのを忘れないようにします。
出典:ガンマ線透過写真撮影作業主任者 2024年下半期実施分(2025年4月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ
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最終更新日
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