Y2023M10Q5｜2023年10月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問
次のグラフは、エックス線の鉄に対する質量減弱係数並びに質量減弱係数に対する光電効果、コンプトン散乱、電子対生成及びレイリー散乱による寄与分を表したものである。グラフ中のA からD の曲線が示すものの組合せとして正しいものは（１）～（５）のうちどれか。 A B C D
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正解: 3
正答
（3）
この問題のポイント
鉄の質量減弱係数への寄与は曲線形状で同定します。Aは低エネルギー側で小さく急減するレイリー散乱、Bは中間域に広く寄与するコンプトン散乱、Cは1.022 MeVから立ち上がる電子対生成、Dは低エネルギー側で大きく吸収端を持つ光電効果です。
解説
Aは「レイリー散乱」です。低エネルギー側で小さく急減するAは弾性的なレイリー散乱です。
Bは「コンプトン散乱」です。広い中間エネルギー域を緩やかに占めるBはコンプトン散乱です。
Cは「電子対生成」です。1.022 MeVをしきい値として立ち上がるCは電子対生成です。
Dは「光電効果」です。低エネルギー側で非常に大きく吸収端を持つDは光電効果です。
選択肢の確認
1．コンプトン散乱 レイリー散乱 電子対生成 光電効果
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 A欄の「コンプトン散乱」は「レイリー散乱」へ直す必要があります。低エネルギー側で小さく急減するAは弾性的なレイリー散乱です。B欄の「レイリー散乱」は「コンプトン散乱」へ直す必要があります。広い中間エネルギー域を緩やかに占めるBはコンプトン散乱です。この列は誤りです。一方、C欄の「電子対生成」は正しいです。1.022 MeVをしきい値として立ち上がるCは電子対生成です。D欄の「光電効果」は正しいです。低エネルギー側で非常に大きく吸収端を持つDは光電効果です。
2．コンプトン散乱 電子対生成 レイリー散乱 光電効果
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 A欄の「コンプトン散乱」は「レイリー散乱」へ直す必要があります。低エネルギー側で小さく急減するAは弾性的なレイリー散乱です。B欄の「電子対生成」は「コンプトン散乱」へ直す必要があります。広い中間エネルギー域を緩やかに占めるBはコンプトン散乱です。C欄の「レイリー散乱」は「電子対生成」へ直す必要があります。1.022 MeVをしきい値として立ち上がるCは電子対生成です。この列は誤りです。一方、D欄の「光電効果」は正しいです。低エネルギー側で非常に大きく吸収端を持つDは光電効果です。
3．レイリー散乱 コンプトン散乱 電子対生成 光電効果
判定：正答（記述・組合せは正しい）。 A＝レイリー散乱、B＝コンプトン散乱、C＝電子対生成、D＝光電効果です。低エネルギー側で小さく急減するAは弾性的なレイリー散乱です。広い中間エネルギー域を緩やかに占めるBはコンプトン散乱です。1.022 MeVをしきい値として立ち上がるCは電子対生成です。低エネルギー側で非常に大きく吸収端を持つDは光電効果です。
4．レイリー散乱 電子対生成 光電効果 コンプトン散乱
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 B欄の「電子対生成」は「コンプトン散乱」へ直す必要があります。広い中間エネルギー域を緩やかに占めるBはコンプトン散乱です。C欄の「光電効果」は「電子対生成」へ直す必要があります。1.022 MeVをしきい値として立ち上がるCは電子対生成です。D欄の「コンプトン散乱」は「光電効果」へ直す必要があります。低エネルギー側で非常に大きく吸収端を持つDは光電効果です。この列は誤りです。一方、A欄の「レイリー散乱」は正しいです。低エネルギー側で小さく急減するAは弾性的なレイリー散乱です。
5．光電効果 レイリー散乱 電子対生成 コンプトン散乱
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 A欄の「光電効果」は「レイリー散乱」へ直す必要があります。低エネルギー側で小さく急減するAは弾性的なレイリー散乱です。B欄の「レイリー散乱」は「コンプトン散乱」へ直す必要があります。広い中間エネルギー域を緩やかに占めるBはコンプトン散乱です。D欄の「コンプトン散乱」は「光電効果」へ直す必要があります。低エネルギー側で非常に大きく吸収端を持つDは光電効果です。この列は誤りです。一方、C欄の「電子対生成」は正しいです。1.022 MeVをしきい値として立ち上がるCは電子対生成です。
覚えるポイント
レイリー散乱の寄与は低エネルギー側で比較的小さく、コンプトン散乱は中間エネルギー域を広く占めます。電子対生成は1.022 MeVをしきい値に増え、光電効果は低エネルギー側で大きく吸収端を示します。曲線AからDはこの順にレイリー、コンプトン、電子対生成、光電効果です。