73PM73｜第73回 診療放射線技師国家試験 過去問

正答

3

この問題のポイント

同じ速度を持つα粒子と陽子の衝突阻止能を、電荷の二乗依存性から比べます。

解説

非相対論的運動エネルギーE=mv²/2より、質量が陽子の約4倍のα粒子8 MeVと陽子2 MeVはほぼ同じ速度です。同じ速度域の質量衝突阻止能は概ね電荷数zの二乗に比例するため、zα=2、zp=1からSα/Sp≈2²/1²=4です。

選択肢の確認

1

1．1

判定：正答ではない（記述は誤り）。 比1ではα粒子の電荷が陽子の2倍である効果を反映していません。

2

2．2

判定：正答ではない（記述は誤り）。 阻止能は電荷数そのものではなく概ね電荷数の二乗に比例するため、比2ではありません。

3

3．4

判定：正答（記述は正しい）。 両粒子の速度はほぼ等しく、電荷数比の二乗(2/1)²から質量衝突阻止能比は約4です。

4

4．8

判定：正答ではない（記述は誤り）。 比8は電荷二乗依存性より2倍大きく、同速度という条件から導けません。

5

5．16

判定：正答ではない（記述は誤り）。 比16はα粒子の電荷比をさらに二乗した過大な値です。

覚えるポイント

• 8 MeVのα粒子と2 MeVの陽子は、質量比4なのでほぼ同速度です。
• 同速度なら衝突阻止能は概ねz²に比例し、α/陽子は4です。