Y2026M04Q62026年4月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問

エックス線の管理に関する知識減弱・半価層

あるエネルギーのエックス線に対する鉛の質量減弱係数が0.4cm²/g であるとき、このエックス線に対する鉛の1/10 価層に最も近い厚さは次のうちどれか。 ただし、鉛の密度は11.4g/cm³ とし、logₑ2=0.69、logₑ5=1.61 とする。

解答・解説を見る

正解: 3

正答

(3)

この問題のポイント

質量減弱係数を線減弱係数へ直すと、μ=(μ/ρ)ρ=0.4 cm²/g×11.4 g/cm³=4.56 cm⁻¹です。1/10価層xはe⁻μx=0.1よりx=ln10/μ=2.3026/4.56=0.505 cm。mmへ変換すると0.505 cm×10 mm/cm=5.05 mmで、最も近いは5 mmです。

解説

質量減弱係数を線減弱係数へ直すと、μ=(μ/ρ)ρ=0.4 cm²/g×11.4 g/cm³=4.56 cm⁻¹です。1/10価層xはe⁻μx=0.1よりx=ln10/μ=2.3026/4.56=0.505 cm。mmへ変換すると0.505 cm×10 mm/cm=5.05 mmで、最も近いは5 mmです。

選択肢の確認

1.1 mm
判定:正答ではない(記述・組合せは誤り)。 1 mm=0.1 cmを代入するとμx=4.56×0.1=0.456、I/I₀=e⁻μˣ=0.634です。1/10価層に必要なI/I₀=0.1にならないため、この厚さは不適切です。

2.2 mm
判定:正答ではない(記述・組合せは誤り)。 2 mm=0.2 cmを代入するとμx=4.56×0.2=0.912、I/I₀=e⁻μˣ=0.402です。1/10価層に必要なI/I₀=0.1にならないため、この厚さは不適切です。

3.5 mm
判定:正答(記述・組合せは正しい)。 5 mm=0.5 cmを代入するとμx=4.56×0.5=2.28、I/I₀=e⁻μˣ=0.102です。0.1に最も近く、1/10価層として適切です。

4.10 mm
判定:正答ではない(記述・組合せは誤り)。 10 mm=1 cmを代入するとμx=4.56×1=4.56、I/I₀=e⁻μˣ=0.0105です。1/10価層に必要なI/I₀=0.1にならないため、この厚さは不適切です。

5.20 mm
判定:正答ではない(記述・組合せは誤り)。 20 mm=2 cmを代入するとμx=4.56×2=9.12、I/I₀=e⁻μˣ=0.000109です。1/10価層に必要なI/I₀=0.1にならないため、この厚さは不適切です。

覚えるポイント

透過率を0.1にする1/10価層(TVL)は、指数減弱式のμx=ln10からTVL=ln10/μで求めます。さらに、TVLは半価層HVLの約3.32倍であり、線減弱係数μの長さの単位と結果の厚さの単位を対応させます。質量減弱係数が与えられた場合は、密度を掛けたμ=(μ/ρ)ρへ先に変換します。

関連問題

Y2026M04Q5Y2026M04Q7
学習アプリでこの問題を解く(記録・メモ・カード化)