106年:核醫診療(1)
會產生成對效應( pair production )的γ射線,其能量需大於:
A140 keV
B280 keV
C511 keV
D1.022 MeV
詳細解析
本題觀念:
成對效應(pair production)是高能光子(γ射線)在原子核電場中轉化為一個電子(electron)和一個正電子(positron)的過程。由於需同時創造兩個靜止質量各為 0.511 MeV 的粒子,依照能量守恆定律,γ射線的最低門檻能量為 MeV。
選項分析
(A) 140 keV:這是 Tc 的特徵γ射線能量,遠低於成對效應所需的能量,不正確。
(B) 280 keV:無特殊物理意義對應成對效應門檻,不正確。
(C) 511 keV:此為單一電子(或正電子)的靜止質量能(rest mass energy),但成對效應需同時產生兩個粒子(電子+正電子),因此能量需為兩倍,不正確。
(D) 1.022 MeV:此為成對效應的最低門檻能量,等於電子與正電子靜止質量能的總和:
此為正確答案。
答案解析
成對效應發生的先決條件是γ光子攜帶的能量必須超過兩個粒子靜止質量的總和。電子的靜止質量能()= 0.51
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