電子

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🛡️ 電子 のまとめ

電子の相互作用 💥

  • 弾性散乱:エネルギーを失わず方向だけ変化(後方散乱が顕著)。$Z^2$ に比例
  • 衝突損失電離励起でエネルギーを失う。軽い原子ほど優位!
  • 放射損失:制動放射(X線)でエネルギーを失う。重い原子(高 $Z$)かつ高エネルギーで優位!
  • チェレンコフ放射:物質中の光速を超えた電子が放つ青白い光

特徴と性質 💡

  • 臨界エネルギー ($E_{\text{c}}$)衝突損失放射損失 となるエネルギー。$E_{\text{c}} \approx 800/Z$
  • 飛程:重荷電粒子とは異なり、ジグザグな軌跡を描く
  • 電子:終末で電子と衝突し、0.511 MeV消滅放射線を180度反対方向に2本放出する

※以下の国家試験問題・選択肢は学習支援を目的として引用しています。問題文および選択肢の著作権は厚生労働省に帰属します。解説・補足・分野分類・関連知識の整理は当サイトが独自に作成しています。

問 63 [放射線物理学]
電子と物質との相互作用はどれか。2つ選べ。
1.制動放射
2.光核反応
3.電子対生成
4.コンプトン散乱
5.Cherenkov(チェレンコフ)放射
問 72 [放射線物理学]
電子と物質との相互作用で正しいのはどれか。
1.原子番号が大きいほど質量衝突阻止能は大きい。
2.原子番号が大きいほど質量放射阻止能は大きい。
3.原子番号が大きいほど弾性散乱の断面積は小さい。
4.エネルギーが大きいほど質量放射阻止能は小さい。
5.エネルギーが大きいほど弾性散乱の断面積は大きい。
問 72 [放射線物理学]
電子と物質の相互作用で正しいのはどれか。
1.線衝突阻止能は物質の密度によらない。
2.質量衝突阻止能は制動放射の寄与を含む。
3.質量放射阻止能は原子番号の大きい物質ほど小さくなる。
4.質量衝突阻止能は1MeV 以下では電子のエネルギーが大きいほど大きくなる。
5.質量衝突阻止能に対する質量放射阻止能の比は電子のエネルギーが大きいほど大きくなる。
問 72 [放射線物理学]
電子と物質との相互作用で正しいのはどれか。
1.陽電子の飛程は電子より大きい。
2.物質中の電子の衝突阻止能は電子の質量に比例する。
3.電子と陽電子の対消滅により消滅放射線が放出される。
4.物質中の電子の衝突阻止能は物質の原子番号に反比例する。
5.電子のエネルギーが高いほど制動放射によるエネルギー損失の割合は小さい。
問 73 [放射線物理学]
電子と物質の相互作用について正しいのはどれか。
1.線衝突阻止能は物質の密度に比例する。
2.原子番号が大きくなると放射損失は小さくなる。
3.衝突損失は臨界エネルギーを超えると放射損失よりも大きくなる。
4.電子の運動エネルギーが大きくなると密度効果の影響は小さくなる。
5.水中で Cherenkov[チェレンコフ]放射のしきいエネルギーは 2.5 keV である。
問 73 [放射線物理学]
電子線に対する鉛の放射阻止能と衝突阻止能が等しくなるエネルギーMeVとして最も近いのはどれか。
1. 8
2. 10
3. 80
4. 100
5.1,600
問 73 [放射線物理学]
電子エネルギーに対するある物質の質量放射阻止能と質量衝突阻止能の関係を図に示す。ある物質はどれか。
問題画像
1.$^{13}Al$
2.$^{29}Cu$
3.$^{42}Mo$
4.$^{74}W$
5.$^{82}Pb$
問 72 [放射線物理学]
電子と物質の相互作用で正しいのはどれか。
1.電子対生成が生じる。
2.飛程には統計的なゆらぎがある。
3.Bragg[ブラッグ]ピークが形成される。
4.水の臨界エネルギーは約 10 MeV である。
5.質量衝突阻止能は物質の原子番号に反比例する。
問 72 [放射線物理学]
電子線のエネルギーが 12 MeV のとき、アルミニウム中の飛程[cm]に最も近いのはどれか。ただし、アルミニウムの密度は 2.7 g/cm3 とする。
1.1.1
2.2.2
3.3.3
4.4.7
5.5.9
問 71 [放射線物理学]
電子エネルギーに対する水の質量阻止能の関係を図に示す。5 MeV 電子が水 1 cm を通過するときのエネルギー損失[MeV]に最も近いのはどれか。
問題画像
1.0.1
2.0.5
3.1.0
4.2.0
5.4.0
問 62 [放射線物理学]
核種から放出される陽電子の最大飛程で最も短いのはどれか。
1.$^{11}C$
2.$^{18}F$
3.$^{13}N$
4.$^{15}O$
5.$^{68}Ga$