Y2021M10Q2｜2021年10月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問

正答

（5）

この問題のポイント

連続X線は高速電子が原子核近傍の電場で減速・偏向される制動放射で生じます。電子エネルギーの大部分はターゲット中で熱となり、X線へ変換される割合はわずかです。

解説

X線管は高真空中で陰極の熱電子を陽極へ加速します。管電圧は最大光子エネルギーと短波長限界を、管電流は主として光子数を変えます。連続X線の発生効率は概ねターゲット原子番号Zと管電圧Vの積に比例します。

連続X線は高速電子が原子核近傍の電場で減速・偏向される制動放射で生じます。

選択肢の確認

1．物質に入射した高エネルギー電子が、原子核の近傍に達し、強いクーロン場によって減速され、軌道を曲げられた際に失ったエネルギーを電磁波の形で放出するものを制動エックス線という。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 連続X線は高速電子が原子核近傍の電場で減速・偏向される制動放射で生じます。

2．制動エックス線は、連続スペクトルを有する連続エックス線である。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 制動放射では電子が失うエネルギーが連続的に分布するため、制動X線は連続スペクトルを持ちます。

3．物質に入射した電子の運動エネルギーのうち、エックス線として放射されるものはわずかで、大部分は熱に変わる。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 電子エネルギーの大部分はターゲット中で熱となり、X線へ変換される割合はわずかです。

4．連続エックス線のうち最大エネルギーを示すものは、エックス線管において加速された電子の運動エネルギーに相当するエネルギーを持つ。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 一個の電子が全運動エネルギーeVを一個の光子へ与えた場合が連続X線の最大光子エネルギーです。

5．連続エックス線の最短波長をλ（nm）、エックス線管の管電圧をV（kV）とすると、λ/V＝1.24 の関係が成立する。
判定：正答（誤っている記述・組合せ）。 正しい関係はλmin(nm)×V(kV)＝1.24、すなわちλmin＝1.24/Vであり、λ/V＝1.24ではありません。

覚えるポイント

正しい関係はλmin(nm)×V(kV)＝1.24、すなわちλmin＝1.24/Vであり、λ/V＝1.24ではありません。一個の電子が全運動エネルギーeVを一個の光子へ与えた場合が連続X線の最大光子エネルギーです。制動放射では電子が失うエネルギーが連続的に分布するため、制動X線は連続スペクトルを持ちます。