あるエネルギーのエックス線に対する鉛の質量減弱係数が0.4cm²/gであるとき、このエックス線に対する鉛の1/10価層に…
エックス線の管理に関する知識 第6問
あるエネルギーのエックス線に対する鉛の質量減弱係数が0.4cm²/gであるとき、このエックス線に対する鉛の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11.4g/cm³とし、logₑ2=0.69、logₑ5=1.61とする。
- (1)1 mm
- (2)2 mm
- (3)5 mm
- (4)10 mm
- (5)20 mm
正答 (3)
正答は (3)。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
μ = 0.4 × 11.4 = 4.56cm⁻¹
【1/10価層を求める】
1/10価層 H = 10の自然対数 ÷ μ
10の自然対数 = 2の自然対数 + 5の自然対数
= 0.69 + 1.61 = 2.30
H = 2.30 ÷ 4.56 = 0.504cm = 約5mm
【解く順序】
① 質量減弱係数に密度を掛けて、線減弱係数にする
② ln10 を求める(2と5を足す)
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③ ln10 を線減弱係数で割る
【二つの減弱係数】
線減弱係数 単位はcm⁻¹。厚さ(cm)に対する減り方
質量減弱係数 単位はcm²/g。質量(g/cm²)に対する減り方
質量減弱係数 × 密度 = 線減弱係数
質量減弱係数は密度によらないので、同じ物質なら気体でも固体でも同じ値になります。そのぶん、厚さを考えるには密度を掛け戻す必要があります。
【ln10を作る】
問題文で与えられるのは2と5の自然対数だけ
2 × 5 = 10 なので、
10の自然対数 = 0.69 + 1.61 = 2.30
掛け算が足し算になるのが対数の性質です。
【半価層との関係】
半価層 h = 0.69 ÷ μ = 0.69 ÷ 4.56 = 0.151cm
H = 約3.32 × h = 3.32 × 0.151 = 0.50cm
半分にするより10分の1にするほうが厚くなります。
【見当をつける】
μ が約4.6ということは、1cmで約100分の1になる
2.30 ÷ 4.56 ですから、0.5cm見当。選択肢では5mmです。
出典:エックス線作業主任者 2025年下半期実施分(2026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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最終更新日
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