Y2024M04Q10｜2024年4月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問
図のように、検査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 の位置にある測定点P で、遮蔽板を透過したエックス線の線量当量率を測定した。遮蔽板として鉄を用いたときの測定点P における線量当量率を、厚さ5mm の鉛の遮蔽板を用いたときの線量当量率以下にするために必要な鉄板の厚さとして、最小のものは（１）～（５）のうちどれか。 ただし、鉄及び鉛の密度及びこのエックス線に対する質量減弱係数は、次のとおりとする。
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正解: 5
正答
（5）
この問題のポイント
線減弱係数は μ＝(μ/ρ)ρ です。鉛は0.93 cm²/g×11.4 g/cm³＝10.602 cm⁻¹で、5 mm＝0.5 cmの指数厚は10.602×0.5＝5.301。鉄は0.11 cm²/g×7.8 g/cm³＝0.858 cm⁻¹なので、同等以上の減弱には0.858x≧5.301、x≧6.18 cm＝61.8 mmが必要です。
解説
線減弱係数は μ＝(μ/ρ)ρ です。鉛は0.93 cm²/g×11.4 g/cm³＝10.602 cm⁻¹で、5 mm＝0.5 cmの指数厚は10.602×0.5＝5.301。鉄は0.11 cm²/g×7.8 g/cm³＝0.858 cm⁻¹なので、同等以上の減弱には0.858x≧5.301、x≧6.18 cm＝61.8 mmが必要です。最小の選択肢は62 mmです。
選択肢の確認
1．22mm
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 鉄22 mm＝2.2 cmの指数厚は0.858×2.2＝1.89です。鉛5 mmの指数厚5.301に届かず、同等の減弱を得られません。
2．35mm
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 鉄35 mm＝3.5 cmの指数厚は0.858×3.5＝3です。鉛5 mmの指数厚5.301に届かず、同等の減弱を得られません。
3．42mm
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 鉄42 mm＝4.2 cmの指数厚は0.858×4.2＝3.6です。鉛5 mmの指数厚5.301に届かず、同等の減弱を得られません。
4．45mm
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 鉄45 mm＝4.5 cmの指数厚は0.858×4.5＝3.86です。鉛5 mmの指数厚5.301に届かず、同等の減弱を得られません。
5．62mm
判定：正答（記述・組合せは正しい）。 鉄62 mm＝6.2 cmの指数厚は0.858×6.2＝5.32です。鉛5 mmの指数厚5.301以上となる最小の提示厚です。
覚えるポイント
異なる遮蔽材を同等にする条件はμ₁x₁＝μ₂x₂です。質量減弱係数へ密度を掛けて線減弱係数を作り、cm単位で厚さを解いてからmmへ換算します。同等減弱に必要な最小厚は62 mmです。