減弱係数、エネルギー転移係数、エネルギー吸収係数 - 放射線取扱主任者試験に合格しよう！

ブログをご覧の皆さん、こんにちは。

一昨日は光子と物資の相互作用において光子の基本的な振る舞いに重要な線減弱係数について記載しました。

本日も関連事項として試験に向けて暗記しておきたい内容を書きたいと思います。

光子と物質の相互作用では減弱係数以外にもエネルギー転移係数、エネルギー吸収係数についても必ず覚えておきましょう。

簡単に考えると、

線減弱係数は光子が物質と相互作用を起こす割合を表しており、線減弱係数のうち荷電粒子に転移する割合が線エネルギー転移係数、そして線エネルギー転移係数のうち制動放射で逃れる分を減じた割合が線エネルギー吸収係数となります。

そのため、線減弱係数、線エネルギー転移係数、線エネルギー吸収係数の間には、
　線減弱係数＞線エネルギー転移係数＞線エネルギー吸収係数

の順序が成り立ちます。

この順序は試験でよく出題されていますので必ず暗記しましょう。

これら線減弱係数、線エネルギー転移係数、線エネルギー吸収係数を物質の密度で除したものが、それぞれ質量減弱係数、質量エネルギー転移係数、質量エネルギー吸収係数となります。

これらの順序を問う問題は以下のように出題されています。

2009年度第一種物理問21

光子と物質の相互作用に関する係数の大きいものから順に並べたとき、正しいものは次のうちどれか。
1　質量エネルギー吸収係数＞質量減弱係数＞質量エネルギー転移係数
2　線エネルギー転移係数＞線減弱係数＞線エネルギー吸収係数
3　質量エネルギー転移係数＞質量エネルギー吸収係数＞質量減弱係数
4　線減弱係数＞線エネルギー吸収係数＞線エネルギー転移係数
5　線減弱係数＞線エネルギー転移係数＞線エネルギー吸収係数

2007年度第一種物理問21

5MeVの光子に対するある物質の線減弱係数をμ_t、線エネルギー転移係数をμ_e、線エネルギー吸収係数をμ_aと記したとき、これらの係数が小さい順に並んでいるものは、次のうちどれか。（選択肢省略）

2018年度第一種物理問15

C　質量エネルギー吸収係数は、質量減弱係数よりも小さい。

D　線減弱係数は、物質とその密度及び光子のエネルギーによって決ま　る。

2015年度第一種物理問16

光子に関する次の記述のうち、正しいものの組合せはどれか。
A　線エネルギー転移係数は、二次電子の制御放射によるエネルギー損失に影響されない。
B　線エネルギー転移係数は、線減弱係数よりも小さい。
C　線エネルギー吸収係数は、線エネルギー転移係数よい大きい。
D　質量減弱係数は、線減弱係数と密度の積で表される。

2015年度第一種物理問20は半価層を求める計算問題として出題されています。

単位面積当たりの質量(面密度)の単位で与えられた半価層と等価なものは次のうちどれか。ただし、質量減弱係数をμ_mとする。（選択肢省略）

2013年度第一種物理問16は吸収端と絡めた問題です。

図に示されたヨウ化ナトリウム(NaI)の質量減弱係数における①～④の相互座用及び⑤の吸収端に関し、正しい組合せは次のうちどれか。（図及び選択肢省略）

第一種試験では、2015年度物化生問2Ⅲ、2011年度物化生問1Ⅱなどの物化生の課目でもよく出題されてますので、過去問題を解きながら文章全体を覚えていくのも良い勉強法かと思います。

管理測定技術でも遮へいについて半価層などと絡めながら線減弱係数、質量減弱係数の出題頻度は非常に高くなっています。最近の過去問題では、平成30年度管理測定技術問3Ⅱ、平成29年度管理測定技術問1Ⅰ、平成28年度管理測定技術問4Ⅱなどが該当します。

第二種試験でも計算問題が出題されています。
2010年度第二種管理技術Ⅱ問16

鉄の質量減弱係数が0.060cm²･g^-1のとき、線減弱係数(cm^-1)として最も近い値は、次のうちどれか。なお、鉄の密度は7.9g･cm^-3とする。（選択肢省略）

また、

線減弱係数や線エネルギー吸収係数、質量エネルギー吸収係数などの単位は第一種試験、第二種試験ともによく出題されています。

単位は必ず暗記しておきましょう。

第一種試験

　2018年度物理問22(線エネルギー吸収係数、質量減弱係数)
　2016年度物理問23(線減弱係数、質量エネルギー吸収係数)
　2015年度物理問25(質量エネルギー吸収係数)
　2010年度物理問23(質量エネルギー吸収係数)
　2009年度物理問25(線減弱係数)
　2006年度物理問24(線減弱係数)

第二種試験
　2018年管理技術Ⅱ問1(質量エネルギー吸収係数)
　2017年管理技術Ⅱ問1(線エネルギー吸収係数)
　2016年管理技術Ⅱ問1(質量エネルギー吸収係数)
　2011年管理技術Ⅱ問1(質量エネルギー吸収係数)