特性エックス線に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。…
エックス線の管理に関する知識 第2問
特性エックス線に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
- (1)特性エックス線の波長は、ターゲット元素の原子番号が大きくなると長くなる。
- (2)特性エックス線は、原子核のエネルギー準位の遷移に伴い、原子核から放出される。
- (3)管電圧が、K系列の特性エックス線を発生させるのに必要な最小値であるK励起電圧を下回るときは、他の系列の特性エックス線も発生することはない。
- (4)K殻電子が電離されたことによって特性エックス線が発生することをオージェ効果という。
- (5)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が増大するが、その波長は変わらない。
正答 (5)
正答は (5)。これが正しい記述です。
K系列の特性エックス線は、管電圧を上げると強度が増大しますが、その波長は変わりません。
【特性エックス線の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
K殻に空きができ、そこへ外側の電子が落ちるときに出ます。その差は元素ごとに決まった値であり、管電圧をいくら上げても変わりません。
管電圧を上げると、K殻を弾き出す電子が増えるので、出てくる本数(強度)は増えます。量は増えるが、色は変わらないわけです。
【ほかの選択肢】
(1) 特性エックス線の波長は、原子番号が大きくなると短くなる
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(2) 特性エックス線は、軌道電子のエネルギー準位の遷移に伴い
放出される。原子核からではない
(3) K励起電圧を下回っても、L系列など他の系列は発生しうる
(4) K殻電子が電離されたことによって特性エックス線が発生する
現象を、オージェ効果とはいわない
【原子番号が大きいと波長が短いわけ】
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
→ 軌道間のエネルギー差が大きい
→ エネルギーが高い → 波長が短い
エネルギーと波長は反比例の関係です。
【K励起電圧】
K殻の電子を弾き出すのに要る、最小の管電圧
K殻は最も内側で、最も強く引きつけられています。だから、K系列を出すには最も高い電圧が要ります。
K励起電圧 > L励起電圧 > M励起電圧
K励起電圧に届かなくても、より低い電圧で済むL系列は出せます。(3)はここを取り違えています。
【オージェ効果】
内殻に空きができたとき、特性エックス線を出す代わりに、外殻電子が飛び出す現象
→ エックス線が出ないほうの道筋
(4)は、二つの道筋を取り違えています。原子番号の小さい元素
ほど、オージェ効果が起こりやすくなります。
出典:エックス線作業主任者 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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