エネルギーフルエンスが一様なγ 線場において指頭形電離箱で電離電流を測定するとき…
エネルギーフルエンスが一様なγ 線場において指頭形電離箱で電離電流を測定するとき、測定値で正しいのはどれか。
- ⑴ 空洞の体積に反比例する。空洞体積が大きいほど電離に関与する気体の質量が増えるため、電離電流は体積に比例します。反比例は逆です。
- ⑵ 充塡気体の密度に比例する。電離電荷は気体質量に比例し、質量は密度×体積です。したがって充填気体の密度に比例し、温度気圧補正が必要になります。
- ⑶ 充塡気体のW 値に比例する。W値は1イオン対をつくるのに要するエネルギーなので、同じ付与エネルギーならW値が大きいほど電荷は減ります。比例ではなく反比例です。
- ⑷ 集電極の印加電圧に反比例する。通常の測定は飽和領域で行うため、印加電圧を変えても電離電流はほとんど変化しません。反比例の関係はありません。
- ⑸ 電離箱壁からの二次電子の飛程に比例する。ブラッグ・グレイの条件では空洞が二次電子の飛程より十分小さいことが前提で、測定値が飛程に比例することはありません。
解説
正解は⑵です。電離箱の電離電流は、空洞内の気体に付与されたエネルギーから生じた電荷を測るので、Q＝(D気体×m／W)×eと書けます。質量mは気体の密度と空洞体積の積ですから、電離電流は充填気体の密度に比例します。気圧や温度で密度が変わるため温度気圧補正が必要になるのも同じ理由です。同時に体積にも比例し、W値には反比例します。飽和領域では印加電圧を上げても電流はほぼ変わらず、また空洞は二次電子の飛程に比べて小さいことが前提で、飛程に比例するわけではありません。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp250428-06.html）を加工して作成