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放射線

放射線取扱主任者試験を解答してみた2019物理

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放射線取扱主任者試験は

合格率が20%という難易度ですので、

効率よく学習していかないといけません。

合格体験などを見てみると、

問題集を3周と書いてあるものが多く、

私も同意見です。

最初は、参考書などでじっくりやって、

2回目、3回目になるにつれてスピードアップしていく感じになります。

私なりのメモをご紹介いたしますので、

参考にしてみてください。

1から10

2019問1
A 比例しない C 比例しない

2019問2
〔答〕 2

E=hc/λ= 6.63×10^-34[m^2kgs−1]・3.0×10^8[ms−1]/410×10^-9〔m〕・(1.6×10^-19[JeV−1])^−1=3.03[eV]

2019問3
2 × 3 1/3乗 4しない5 陽子数

2019問4
1 半減期
2 吸収端×
3 トンネル効果
4 永続平衡
5 内部転換

2019問5
3 125
C=N(1−e−λt)
e−1500λ≈0,つまりN=90,000。
1,000=90,000(1−e−2λ)。
e−2λ=1− 1/90,
2λ≪1
e−2λ≈1−2λ=1− 1/90。
よって,λ= 1/180
より,T=ln2/λ≈0.7・180=126 

2019問6
B 1,000μg D 光核反応9Be(γ,n)は,吸熱反応。9Be(α,n)12C発熱, 9Be(α,n)34He吸熱。 

2019問7
2 6.1×10^‐11
λ=λβ+λEC 。
λβ/λ=0.89,λEC/λ=0.11
λEC=0.11λ=0.11・ ln2/1.25×10-9≈0.11・ 0.7/1.25×10-9 =6.16×10^-11 

2019問8

電荷と加速電圧に比例する。 2価のHe2+は, 1価のH2+の2倍の運動エネルギー。 

2019問9
〔答〕 3
[解説]サイクロトロンでは,電子は加速することができない。  

2019問10
〔答〕 1  
[解説]AとBの6Li(n,α)3Hと10B(n,α)7Liは, 発熱反応。D, 発熱反応。 Cは吸熱反応。  Eは吸熱反応。 

11から20

2019問11
〔答〕 2
2 起こす。 

2019問12
A 内部転換
B オージェ効果
C EC壊変
D β‐壊変×
E ラザフオード散乱×

2019問13

〔答〕 1

Scol∝z2/v2∝z2M/E

より
dE/dx∝ z^2M/E  

R∝∫dE/(dE/dx) ∝1/M(E/z)^2∝M/z^2・v^4

となり, 同じ速度 (v) の粒子の飛程はM/z^2に比例。
陽子,重陽子及びα粒子のM/z^2の比は,
(陽子):(重陽子):(α粒子)
≒1/1^2 :2/1^2 :4/2^2
=1:2:
Rd>Rp≒Rα。   

2019問14
A コンプトン散乱×
B 制動放射
C 光電効果×
D 電離

2019問15
 
Scol=z^2e^4/4πε0mv^2{ln2mv^2/I(1-β^2)-β^2}

Scol ∝(ze)^2/v^2∝(ze)^2M/E 
Scolはzeの2乗に比例, 速度vの2乗に反比例 。 

2019問16

5 200

Sm=Scol/ρ∝ z^2/v^2∝ z^2M/E

(陽子線の質量阻止能):(炭素イオンの質量阻止能)≅1^2×1/ 200 : 6^2×12/200×12 =1:36 
炭素イオンは陽子線の約36倍の質量阻止能。 
炭素イオンが1.0×10^10[cm−2]のフルエンスでアルミニウムの板に入射したときの入射面近傍の平均の吸収線量をDとすると,
D≅(3.5×36)[MeV・cm^2・g−1]×(1.0×10^10)[cm−2]×(1.6×10^-19×10^6)[J・MeV−1] =201.6×10^-3[J・g−1]=201.6[J・kg−1] =201.6[Gy] 

2019問17
〔答〕 4 
A 長い。 D 起こらない。 

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2019問18
〔答〕 2
E’γ= Eγ / {1+Eγ/mc^2(1−cosθ)}
Ee=Eγ −E’γ =Eγ{1− 1/1+Eγ/mc^2×(1−cosθ)}
θ=180°(cosθ= −1) 
Eemax =Eγ{1− 1/(1+2Eγ/mc2 =Eγ − Eγ・mc^2/( mc^2+2Eγ)
となる。
 一方, 全吸収ピークのエネルギーは, 入射光子のエネルギーEγ,(全吸収ピークのエネルギー) − (コンプトンエッジのエネルギー)
=Eγ −Ee max  
= Eγ-{Eγ- Eγ・mc^2/( mc^2+2Eγ)}
Eγ・mc^2/( mc^2+2Eγ)
となる。 題意より,入射光子のエネルギーEγが十分大きくなると,
= Eγ・mc^2/( mc^2+2Eγ)
= Eγ・mc^2/2Eγ
=  mc^2 /2 = 0.511[MeV]/2 = 0.256[MeV]  に近づく。 

2019問19
〔答〕 4
[解説]
A 物質中で減速して物質中の電子と結合して2本の0.511MeVの消滅ガンマ線を反対方向に出して消滅する. B 等しくなるとは限らない。E 安定。 

2019問20

A hν/c=(hν’/c)cosφ+p cos θ
B 0=(hν’/c)sinφ-p sin θ
C hν=hν’+ E
D (pc^2)=E(E+2mc^2)
1 ABCのみ 2 ABDのみ 3 ACDのみ 4 BCDのみ 5 ABCDすべて
〔答〕 5
hν/c=(hν’/c)cosΦ+pcosθ
 0=(hν’/c)sinΦ−psinθ
hν+^mc2==hν’+ mc ^2/√{1-(v/c)^2}
E=mc^2/√{1-(v/c)^2}-mc^2

hν=hν’+E 
mc^2+E=√(p^2c^2+m^2c^4)
(mc^2+E)^2=p^2c^2+m^2c^4 
(pc)^2=(mc^2+E)^2−m^2c^4
 m^2c^4+2E・mc^2+E2−m^2c^4 
=E(E+2mc^2) 

21から30

2019問21
4 6.1×10^7
E=mc^2/√{1-(v/c)^2}-mc^2
, β=v/c 
20= 939.6/√(1-β2) − 939.6  √(1-β2)≈940/960 ∴β≈0.2031… 
約6.1×107[m/s]。 

2019問22
E= 2mM/ (m+M)^2 × cosθEm 

EH/EO= 2/(1+1)^2 /{ 2・16/(1+16)^2}=4.51…  

2019問23
A ε値 – m2・kg・s-2
C 質量阻止能 – m4・s-2
E 質量エネルギー吸収係数 – m2・kg-1
〔答〕 3
B 照射線量 ― A・s・kg−1(=C・kg−1) 
D 衝突断面積 ― m^2 

2019問24
4 70

n±σ=N/t±√N / t

nS±σS=480±√4800[cpm], nB±σB=300±10[cpm] 
nA±σA=(4800−300)±√{(4800)^2+102 }=4500±70[cpm] 

2019問25

B 市販されている。 C 高い。 

2019問26
〔答〕 4
標準偏差σは18ch(1.8%)。FWHM≃2.35σ。σを代入すると,FWHMは約42.3ch(4.2%)

2019問27
C 検出される。 D: ほとんど寄与しない。 

2019問28
5 ABCDすべて

2019問29
B 皮膚の被ばく D α線放出核種による表面汚染測定。  

2019問30
〔答〕 4
[解説]
A中性子 と光子では放射線加重係数が異なる。 D × 

31,32

2019問31
〔答〕 A−7 カーマ B−2  吸収線量 C−10 エネルギーフルエンス ア−12 5.36×^10^-2 イ−8 2.84×10^-2 D−2 壁物質 E−5 二次電子 F−1 空気 G−13 空洞原理 H−1 空気 I−4 質量阻止能 J−8 質量エネルギー吸収係数比 K−9グラファイト

2019問32  
〔答〕 A−5 α粒子、光子及び電子 B−5 垂直に表から裏 C−5 ローレンツ力 ア−5 2erB イ−11 2(erB)^2/ma ウ−7 A/(A-4)  D−8 (Z-2)/(Z-4)  E−5 反ニュートリノ F−11連続分布 G−1 β-壊変 H−3 (Z+1,A) エ−4 hν/chν/c オ−3 hν カ−14 (hν)^2/2Mc^2  I−5反跳

まとめ

2019年から、

物化生がなくなり、

実質的には、

物化生6問のうち2問が物理の一番最後にくっついた形となっています。

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