Y2022M10Q4｜2022年10月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問

正答

（4）

この問題のポイント

光電子の運動エネルギーは入射光子エネルギーから結合エネルギーを差し引くため、入射光子エネルギーより小さくなります。光電効果では軌道電子が入射光子の全エネルギーを受け、光電子として放出される一方、入射光子は消滅します。

解説

光電効果は光子が消滅して光電子を出し、コンプトン効果は反跳電子とエネルギーの低い散乱光子を残します。電子対生成のしきい値は1.022 MeVです。

光電効果では軌道電子が入射光子の全エネルギーを受け、光電子として放出される一方、入射光子は消滅します。

選択肢の確認

1．光電効果とは、エックス線光子が軌道電子にエネルギーを与え、電子が原子の外に飛び出し、光子が消滅する現象である。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 光電効果では軌道電子が入射光子の全エネルギーを受け、光電子として放出される一方、入射光子は消滅します。

2．光電効果により、原子の外に飛び出した光電子の運動エネルギーは、入射エックス線光子のエネルギーより小さい。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 光電子の運動エネルギーは入射光子エネルギーから結合エネルギーを差し引くため、入射光子エネルギーより小さくなります。

3．光電効果が起こると、特性エックス線が二次的に発生する。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 光電効果後に生じた内殻空孔を外殻電子が埋めると、特性X線又はオージェ電子が二次的に放出され得ます。

4．光電効果が発生する確率は、入射エックス線光子のエネルギーが高くなるほど増大する。
判定：正答（誤っている記述・組合せ）。 光電効果の発生確率は光子エネルギーの上昇とともに急速に低下します。高エネルギーほど光電吸収の寄与が小さくなる関係です。

5．光電効果が発生する確率は、物質の原子番号が大きくなるほど増大する。
判定：正答ではない（正しい記述・組合せ）。 光電効果の発生確率は物質の原子番号への依存が強く、原子番号が大きいほど増えるため、この方向関係は正しいです。

覚えるポイント

光電効果の発生確率は物質の原子番号への依存が強く、原子番号が大きいほど増えるため、この方向関係は正しいです。光電効果後に生じた内殻空孔を外殻電子が埋めると、特性X線又はオージェ電子が二次的に放出され得ます。光電効果の発生確率は光子エネルギーの上昇とともに急速に低下します。