単一エネルギーの細いエックス線束が物質を透過するときの減弱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4問
単一エネルギーの細いエックス線束が物質を透過するときの減弱に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- (1)エネルギーが1MeV程度までのエックス線に対する鉄の半価層の値は、エックス線のエネルギーが高くなるほど大きくなる。
- (2)半価層の値は、エックス線の線量率が高くなっても変化しない。
- (3)軟エックス線の場合は、硬エックス線の場合より、半価層の値が小さい。
- (4)1/10価層H(cm)と減弱係数μ(cm⁻¹)との間には、μH=logₑ10の関係がある。
- (5)1/10価層H(cm)と半価層h(cm)との間には、H=(logₑ2/logₑ10)hの関係がある。
正答 (5)
正答は (5)。これが誤りです。
1/10価層H(cm)と半価層h(cm)との間には、
H =(10の自然対数 ÷ 2の自然対数) × h
= 約3.32 × h
という関係があります。記述は、分子と分母が逆になっています。
【二つの式から導く】
μh = 2の自然対数 (半価層の定義)
μH = 10の自然対数 (1/10価層の定義)
辺々を割ると
H ÷ h = 10の自然対数 ÷ 2の自然対数
= 2.30 ÷ 0.69 = 約3.32
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【大小関係で確かめる】
半分にするより、10分の1にするほうが厚い
→ H > h でなければならない
記述のように「2の自然対数 ÷ 10の自然対数」を掛けると、0.69 ÷ 2.30 = 0.3倍となり、1/10価層のほうが薄いことになってしまいます。そんなはずはありません。
【ほかの選択肢】
(1) 1MeV程度までのエックス線に対する鉄の半価層は、エネルギーが
高くなるほど大きくなる 正しい
(2) 半価層の値は、線量率が高くなっても変化しない
正しい
(3) 軟エックス線の場合は、硬エックス線の場合より半価層の値が
小さい 正しい
(4) μH = 10の自然対数の関係がある 正しい
【エネルギーが高いと半価層が大きいわけ】
物質を通り抜けやすい → 減りにくい
→ 厚くしないと半分にならない
透過力が強い=半価層が大きいという関係です。軟エックス線(低エネルギー)は透過力が弱いので、半価層が小さくなります。
【線量率に依存しないわけ】
半価層は、物質の種類とエネルギーだけで決まる定数
強い線源でも弱い線源でも、同じ厚さで半分になります。
【半価層と減弱係数】
h = 0.693 ÷ μ
μ が大きい(減りやすい)ほど、半価層は小さくなります。
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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