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。

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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