特性エックス線に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。…
エックス線の管理に関する知識 第3問
特性エックス線に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)特性エックス線は、ターゲット元素ごとに固有の波長を有している。
- (2)K殻よりも高いエネルギー状態にある周囲の殻からK殻の空席に電子が移行するときに発生する特性エックス線を、K系列の特性エックス線という。
- (3)K系列の特性エックス線を発生させるための励起電圧は、タングステンよりもモリブデンの方が高い。
- (4)K系列の特性エックス線は、エックス線管の管電圧を上げると、強度は増大するが波長は変わらない。
- (5)エックス線の光電効果に伴って発生する特性エックス線を蛍光エックス線という。
正答 (3)
正答は (3)。これが誤りです。
K系列の特性エックス線を発生させるための励起電圧は、モリブデンよりもタングステンのほうが高くなります。記述は大小が逆です。
【原子番号と励起電圧】
タングステン 原子番号74
モリブデン 原子番号42
原子番号が大きい → 核の電荷が大きい
→ 軌道電子が強く引きつけられる
→ 引きはがすのに高い電圧が要る
→ K励起電圧が高い
タングステンのK励起電圧は約69.5kV、モリブデンは約20kVです。けた違いとはいえないまでも、3倍以上の差があります。
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【(1)との読み比べ】
(1) 特性エックス線は、ターゲット元素ごとに固有の波長を
有している
元素ごとに違うのですから、励起電圧も元素ごとに違うはずです。そして、原子番号が大きいほど内側の電子が強く縛られているという関係から、向きが決まります。
【ほかの選択肢】
(1) 特性エックス線は、ターゲット元素ごとに固有の波長を有する
正しい
(2) K殻よりも高いエネルギー状態にある周囲の殻からK殻の空席
に電子が移行するときに発生するものを、K系列という
正しい
(4) K系列の特性エックス線は、管電圧を上げると強度は増大するが
波長は変わらない 正しい
(5) 光電効果に伴って発生する特性エックス線を蛍光エックス線と
いう 正しい
【系列の名前の付き方】
どの殻の空席が埋まるかで決まる
K系列 K殻の空席が埋まるとき
L系列 L殻の空席が埋まるとき
内側ほど励起電圧が高いので、K励起電圧 > L励起電圧です。
【波長が変わらないわけ】
波長は、軌道間のエネルギー差で決まる
管電圧を上げても、軌道の配置は変わりません。増えるのはK殻を弾き出す電子の数であり、強度だけが増します。
【蛍光エックス線】
エックス線を当てて、光電効果で内殻に空きを作る
→ そこへ電子が落ちて特性エックス線が出る
これを利用するのが蛍光エックス線分析装置です。
出典:エックス線作業主任者 2023年上半期実施分(2023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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