Y2023M10Q8｜2023年10月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問
図Ⅰのように、鋼板に垂直に細い線束のエックス線を照射し、エックス線管の焦点から5mの位置で、透過したエックス線の1cm 線量当量率を測定したところ、16mSv/h であった。次に図Ⅱのように、この線束を厚さ10mm の鋼板で遮へいし、同じ位置で1cm 線量当量率を測定したところ4mSv/h となった。この位置における1cm 線量当量率を0.5mSv/h 以下とするために必要な遮へい鋼板の最小の厚さは次のうちどれか。 ただし、エックス線の実効エネルギーは変わらないものとする。また、散乱線の影響は無いものとする。
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正解: 3
正答
（3）
この問題のポイント
10 mmの鋼板で16 mSv/hから4 mSv/hに下がるので、透過率は4/16＝1/4＝(1/2)²です。したがって半価層は10 mm/2＝5 mm。16 mSv/hを0.5 mSv/h以下にするには0.5/16＝1/32＝(1/2)⁵、すなわち5半価層が必要です。
解説
10 mmの鋼板で16 mSv/hから4 mSv/hに下がるので、透過率は4/16＝1/4＝(1/2)²です。したがって半価層は10 mm/2＝5 mm。16 mSv/hを0.5 mSv/h以下にするには0.5/16＝1/32＝(1/2)⁵、すなわち5半価層が必要です。5 mm×5＝25 mmなので最小厚は25 mmです。
選択肢の確認
1．15mm
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 15 mmは15/5＝3半価層であり、透過後は16×(1/2)^3＝2 mSv/hです。0.5 mSv/hを1.5 mSv/h超え、遮蔽が不足します。
2．20mm
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 20 mmは20/5＝4半価層であり、透過後は16×(1/2)^4＝1 mSv/hです。0.5 mSv/hを0.5 mSv/h超え、遮蔽が不足します。
3．25mm
判定：正答（記述・組合せは正しい）。 25 mmは25/5＝5半価層であり、透過後は16×(1/2)^5＝0.5 mSv/hです。0.5 mSv/h以下となる最小の提示厚です。
4．30mm
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 30 mmは30/5＝6半価層であり、透過後は16×(1/2)^6＝0.25 mSv/hです。0.5 mSv/h以下でも、より薄い提示厚が条件を満たすため最小ではありません。
5．45mm
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 45 mmは45/5＝9半価層であり、透過後は16×(1/2)^9＝0.0312 mSv/hです。0.5 mSv/h以下でも、より薄い提示厚が条件を満たすため最小ではありません。
覚えるポイント
半価層をn層通す透過率は(1/2)ⁿです。必要な線量低減比を1/2の累乗へ直し、nへ半価層の厚さを掛けます。所要遮蔽厚は25 mmです。