Y2023M04Q7｜2023年4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

同じ光子エネルギーでは高密度・高原子番号の鉛の減弱が大きく、鉄で同じ1/2減弱を得るには一般により厚い半価層が必要です。軟X線は低エネルギーで減弱係数が大きいため、硬X線より半価層が小さくなります。

解説

細い単一エネルギー線束はI＝I₀e⁻μxです。連続X線では物体を通ると低エネルギー成分が優先的に除かれ、最高強度位置は高エネルギー側へ移って平均減弱係数は小さくなります。

鉄ではおおむね1 MeV程度まで、光子エネルギーが高いほど減弱係数が小さくなり、半価層は大きくなります。

選択肢の確認

1．半価層の値は、1MeV 程度以下のエネルギー範囲では、エックス線のエネルギーが高くなるほど小さくなる。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 鉄ではおおむね1 MeV程度まで、光子エネルギーが高いほど減弱係数が小さくなり、半価層は大きくなります。

2．軟エックス線の場合は、硬エックス線の場合より半価層の値は大きい。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 軟X線は低エネルギーで減弱係数が大きいため、硬X線より半価層が小さくなります。

3．鉄の半価層は、鉛の半価層より小さい。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 同じ光子エネルギーでは高密度・高原子番号の鉛の減弱が大きく、鉄で同じ1/2減弱を得るには一般により厚い半価層が必要です。

4．半価層h（cm）は、減弱係数µ（cm⁻¹）に反比例する。
判定：正答（記述・組合せは正しい）。 線減弱係数μの単位をcm⁻¹、半価層hをcmとするとh＝ln2/μです。したがってhはμに反比例します。

5．半価層の10 倍の厚さでは、エックス線の強度は20 分の1 になる。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 10半価層の透過率は(1/2)¹⁰＝1/1024です。1/20ではなく、2分の1を半価層の枚数だけ累乗します。

覚えるポイント

10半価層の透過率は(1/2)¹⁰＝1/1024です。線減弱係数μの単位をcm⁻¹、半価層hをcmとするとh＝ln2/μです。1/20ではなく、2分の1を半価層の枚数だけ累乗します。