75AM73｜第75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

この設問では、次の知識を判断の軸にします：反跳エネルギー＝E₀·4M/(M＋1)²·cos²θです。

解説

二体弾性散乱のエネルギー・運動量保存から、質量1の中性子が質量Mの原子核へ与える反跳エネルギーはEᵣ＝E₀·4M/(M＋1)²·cos²θです。M＝1かつθ＝0ならE₀を全て移せることが式の整合検算になります。

選択肢の確認

1

1．E₀ × 1/(M＋1)² × cos²θ

判定：正答ではない（記述は誤り）。 分子に4Mがなく、等質量正面衝突で全エネルギー移行になりません。

2

2．E₀ × M/(M＋1)² × cos²θ

判定：正答ではない（記述は誤り）。 分子Mだけでは最大移行係数が1/4となり不足します。

3

3．E₀ × 4M/(M＋1)² × cos²θ

判定：正答（記述は正しい）。 4M/(M＋1)²が弾性衝突のエネルギー移行係数です。

4

4．E₀ × M/(M−1)² × cos²θ

判定：正答ではない（記述は誤り）。 分母M−1はM＝1で発散し、エネルギー保存に反します。

5

5．E₀ × 4M/(M−1)² × cos²θ

判定：正答ではない（記述は誤り）。 4Mがあっても分母M−1では等質量衝突の極限が不正です。

覚えるポイント

• 反跳エネルギー＝E₀·4M/(M＋1)²·cos²θです。
• M＝1、θ＝0で移行率1になるかを検算します。