Y2025M04Q6｜2025年4月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問

正答

（3）

この問題のポイント

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。コンプトン効果では入射光子が電子へエネルギーと運動量の一部を与え、反跳電子と低エネルギーの散乱光子が生じます。

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。

コンプトン効果では入射光子が電子へエネルギーと運動量の一部を与え、反跳電子と低エネルギーの散乱光子が生じます。

選択肢の確認

1．コンプトン効果とは、原子のK 殻、L 殻等の内殻電子がエックス線光子のエネルギーの一部を吸収して原子の外に飛び出し、入射エックス線が散乱される現象である。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 コンプトン効果では入射光子が電子へエネルギーと運動量の一部を与え、反跳電子と低エネルギーの散乱光子が生じます。

2．コンプトン効果は、必ず特性エックス線の発生を伴う。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 コンプトン効果は主に弱く束縛された電子との非弾性散乱であり、内殻空孔を必ず作る過程ではないため、特性X線を常に伴いません。

3．光電効果が起こる確率は、物質の原子番号が大きくなるほど増大する。
判定：正答（記述・組合せは正しい）。 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。

4．光電効果により光子エネルギーが原子に吸収されて光子は消滅し、このとき入射エックス線に等しい運動エネルギーを持つ電子が放出される。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 光電効果では入射光子が全エネルギーを軌道電子へ渡して消滅し、光電子を放出します。発生確率は概して原子番号が大きいほど増え、光子エネルギーが高いほど急減します。

5．電子対生成は、入射エックス線のエネルギーが、電子1 個の静止質量に相当するエネルギー以上であるときに生じる。
判定：正答ではない（記述・組合せは誤り）。 電子対生成には電子と陽電子の二粒子を作る1.022 MeV以上が必要で、電子1個分の0.511 MeVでは不足します。

覚えるポイント

発生確率は概して原子番号が大きいほど増え、光子エネルギーが高いほど急減します。コンプトン効果は主に弱く束縛された電子との非弾性散乱であり、内殻空孔を必ず作る過程ではないため、特性X線を常に伴いません。電子対生成には電子と陽電子の二粒子を作る1.022 MeV以上が必要で、電子1個分の0.511 MeVでは不足します。