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0.2 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0.2 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、logₑ2=0.69、logₑ5=1.61とする。
- (1)1mm
- (2)5mm
- (3)7mm
- (4)10 mm
- (5)14 mm
正答 (4)
正答は (4)。約10mm です。
【線減弱係数を求める】
線減弱係数 = 質量減弱係数 × 密度
= 0.2 × 11.4 = 2.28(毎センチメートル)
【1/10価層】
H = 10の自然対数 ÷ 線減弱係数
10の自然対数 = 0.69 + 1.61 = 2.30
H = 2.30 ÷ 2.28 = 約1.0cm = 10mm
【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
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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
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 = 0.69 ÷ 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 = 0.69 ÷ 2.28 = 約0.30cm = 3mm
H = 3.32 × 3 = 約10mm
どちらから求めても同じ答えになります。
【質量減弱係数を使う利点】
同じ物質なら、密度が変わっても値が変わらない
水と氷と水蒸気では密度が違いますが、質量減弱係数は同じです。物質の種類とエネルギーだけで決まります。
【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
出典:ガンマ線透過写真撮影作業主任者 2025年上半期実施分(2025年10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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