下圖中在入射光子能量介於 0.1 至1 MeV 的區間內，鉛及水的 mass attenuation coefficient （µ/ρ）的差異隨著能量增加而愈小，下列何者最有可能是主因？

本題觀念：

本題考核游離輻射與物質的交互作用，特別是在 0.1 至 1 MeV 能量範圍內，質量衰減係數（mass attenuation coefficient, µ/ρ）的物理行為。在此能量區間，**Compton 散射（康普頓散射）**為主導交互作用機制，其 µ/ρ 與原子序（atomic number, Z）幾乎無關，這解釋了鉛（Z=82）與水（Z≈7.4 等效）的 µ/ρ 差異隨能量增加而縮小的現象。

影像分析：

圖片為鉛（Lead，實線）與水（Water，虛線）的質量衰減係數（µ/ρ，單位 cm²/g）對入射光子能量（photon energy，單位 MeV）的雙對數座標圖：

• 低能量區（< 0.1 MeV）：

  • 鉛的 µ/ρ 極高（達 10 cm²/g 以上），且有明顯的 K 吸收邊緣（K-edge，約 0.088 MeV），呈現急劇下降後的不連續上升
  • 水的 µ/ρ 相對低，平滑下降
  • 兩者差異極大 → 主要機制為光電效應（photoelectric effect），µ/ρ ∝ Z³，鉛（Z=82）遠高於水

• 中能量區（0.1 至 1 MeV）：

  • 兩條曲線逐漸靠近，差異縮小
  • 鉛的曲線急劇下降，水的曲線緩慢下降
  • 在約 1 MeV 附近，兩條曲線幾乎重合（約 0.06-0.07

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