申論 3在一研究設施中，一位研究員於設備維修時意外曝露於中子輻射。設施內部中子通量率為2.5 ×105 n/cm2．s，中子來自U-235 分裂，具多能譜分布，如圖所示。該研究員曝露時間為10 分鐘，主要照射部位為膝部肌肉組織。Relative number of neutronsNeutron energy (MeV)已知：‧對膝部肌肉組織，分裂中子能譜下的吸收劑量轉換係數（DCF）為：DCF = 320 pGy．cm2/n。muscle‧蒙地卡羅模擬已確認劑量貢獻以中子與氫彈性散射為主。‧肌肉密度為 1.06 g/cm3，可假設受照區域厚度為3 cm、橫截面積為300 cm²。請問：㈠根據給定條件，計算該研究員膝部肌肉組織吸收的中子劑量（單位：mGy）。（8 分）㈡說明為何中子劑量計算不容易直接用公式，而需依賴DCF 或蒙地卡羅模擬？（5 分）㈢說明中子與人體組織互動時，主要貢獻吸收劑量的兩種物理機制。（6 分）㈣圖顯示U-235 分裂產生的中子能譜廣泛分布，請說明如何將此能譜應用於DCF 劑量轉換？（6 分）
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弱點分析
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申論 4某醫療設施欲對一個10 mCi 的P-32 點源進行屏蔽。請問：㈠若欲完全阻擋該源所釋放的β⁻粒子，至少需要多少壓克力（polymethylmethacrylate, PMMA）厚度作為主要屏蔽層？（5 分）㈡在該厚度之壓克力外緣處，由於bremsstrahlung 造成的光子輻射對人體組織的吸收劑量率（Gy/h）為何？假設點源幾何，並以平均β 能量估算。（10 分）已知：•P-32 最大β⁻能量為1.711 MeV，平均能量約695 keV。•P-32 活度為3.7×10⁸ Bq。• β 對能量為700 keV 時的bremsstrahlung yield 為0.00232。•PMMA 密度為1.19 g/cm³，1.75 MeV β 在PMMA 中射程為0.8751 g/cm²。•光子質量能量吸收係數（μ/ρ）在0.695 MeV 處為0.0322 cm²/g。en
申論 5某實驗室使用NaI（Tl）閃爍體偵檢器進行γ 射線強度測量，設置於距離一Cs-137 放射源1 公尺處。已知偵檢器的效率對662 keV γ 射線為25%，探測到的計數率為2000 cps。請問：㈠該放射源在1 公尺處的γ 光子通量為多少？（2 分）㈡若空氣的質量能量吸收係數μ/ρ = 0.030 cm²/g，請估算此位置空氣中en的吸收劑量率（μGy/h）。（4 分）㈢請說明NaI（Tl）偵檢器在γ 劑量率監測上可能出現的兩項誤差來源，並說明改進方法。（4 分）