放射線物理学

実力確認試験

放射線物理学

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次のうち誤っているのはどれか。

電気振動と磁気振動の方向は互いに平行であり、進行方向はこれらの振動方向に直角な方向である。

X線管で発生する連続X線のエネルギー総量Iとして最適なものはどれか。ただし、Kは比例定数、iは管電流、Vは管電圧、Zはターゲットの原子番号である。

I＝KiV²Z

電子の波長λを表わす式の表示のうち、正しいものはどれか。ただし、hはプランク定数、mは電子の質量、vは電子の速度であり、非相対論的表示とする。

h/mv

次のうち正しいのはどれか。

重陽子の電荷と陽子の電荷は等しい。

原子または原子核の大きさに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

原子の半径は10⁻⁸cm程度である。

次のうち誤っているのはどれか。 a. KX線は、K殻の軌道電子が他の軌道へ遷移するときに発生する。 b. 原子中の電子の軌道は、外側からK殻、L殻、M殻･･･という。 c. 外側の軌道電子の方が内側のものよりも、原子核との結合エネルギーが小さい。 d. 原子中の電子が原子から離れて自由になる現象を電離という。

a.bのみ

K殻の電子に空位が生じたとき、種々なエネルギーの特性X線が放出されるが、図に示す各特性X線A、B、Cの名称で正しいものはどれか。

次のうち誤っているのはどれか。

原子核の大きさ(直径)はその質量数に比例している。

次のうち誤っているのはどれか。

原子番号は原子核内の中性子数に等しい。

基底状態の水素原子の電離ポテンシャルの値として正しいものは、次のうちどれか。

13.6eV

光子のエネルギーEは次の式で表される。この説明として正しいのはどれか。 E＝hv、v＝c/λ a. cは光の速度で、その値は2.998×10¹⁰cm/sである。 b. λは光の波長で長くなればエネルギーも大きくなる。 c. vは光の振動数である。 d. hはプランク定数でその値は6.626×10⁻³⁴J・sである。

a.c.dのみ

陽子の質量エネルギーで正しいのはどれか。

938.3MeV

光子の振動数をv、プランク定数をh、光速度をcとすると、光子の運動量として正しいものは、次のうちどれか。

hv/c

空気の光子に対する質量減弱係数を示した。それぞれの曲線の示す正しいものはどれか。

エネルギー100keVの電子が物質に衝突したときに起こる現象のうち誤っているのはどれか。 a. 制動X線の最大エネルギーは物質によらず一定である。 b. 制動X線の発生効率は物質によらず一定である。 c. 発生する特性X線のエネルギーは物質によらず一定である。 d. 電子の飛跡に沿って電離や励起が起こる。

b.cのみ

X線管から放射されるX線の最短波長は何によって決まるか。

管電圧

管電圧60kVにおいて、ターゲットとカソードの間の電子流のもつ運動エネルギーの何%がX線に変わるか。

1%以下

100kVのX線の最短波長は何nmか。

0.0124

次のうち正しいのはどれか。 a. 原子核の周りの核外電子の軌道のうちK軌道には2個、L軌道には8個の電子を収容し得る。 b. 物質の質量減弱係数はX線のエネルギーにより変化するが、物質に固有の不連続点がありこれを吸収端という。 c. 特性X線のエネルギーは一般にKα‬よりKβの方が大きい。 d. 特性X線は原子に固有なエネルギーを持っている。

a-dのすべて

1MeV程度の光子による光電効果に関する記述a-dのうち正しい組み合わせはどれか。 a. 光子のエネルギーをE、軌道電子の電離ポテンシャルをIとすると、光電子のエネルギーはE－Iである b. 光子が軌道電子によって散乱され、そのエネルギーと方向を変える現象で、電子を放出する c. 原子核に近い軌道電子の方が光電効果を受けやすい d. 光子と軌道電子との間の弾性散乱である

aとc

内部転換係数の定義として、正しいものはどれか。

転換電子の放出確率とγ線の放出確率との比をいう。

原子核Aがα‬壊変して原子核Bになるとき、壊変エネルギーをQ、α‬粒子、原子核A、Bの質量をそれぞれmα‬、mA、mBとすれば、α‬粒子のエネルギーを表す式は、次のうちどれか。

(mB/mB+mα‬)Q

次のうち正しいのはどれか。

a-dのすべて

次の記述のうち正しいのはどれか。

K特性X線の波長はその物質の原子番号の2乗に、ほぼ反比例する。

次のa-dの記述のうち、正しいものの組み合わせはどれか。 a. KX線の波長は原子番号の増加と共に短くなる。 b. 同じ原子のKX線の波長はLX線の波長より長い。 c. 特性X線は原子核から放出されない。 d. 特性X線は一般に制動放射線より波長が短い。

a.cのみ

1MeVのX線がある散乱体に入射し、散乱角135度で後方散乱している場合、散乱体内に吸収されるエネルギーは次のうちどれか。

約0.77keV

光子に関するa-dの記述のうち正しい組み合わせはどれか。 a. 線減弱係数は媒質の密度に無関係である。 b. 電子対生成に対する線減弱係数は光子エネルギーに無関係である。 c. 質量エネルギー吸収係数は媒質の密度に無関係である。 d. コンプトン効果に対する質量減弱係数は、光子エネルギーの増加とともに減少する。

cとd

次の組み合わせのうち正しいのはどれか。 a. 電荷-C b. エネルギー-eV c. プランク定数-j・s d. 波長-cm

a-dのすべて

1eVの光子の波長は、次のうちどれが正しいか。ただし、h=6.6×10⁻³⁴j・s、1eV=1.6×10⁻¹⁹jである。

12,400Å

あるX線に対するアルミニウム(比重:2.7)の半価層は25.6mmであった。この場合質量減弱係数(cm²/g)はいくらか。

0.1

次のうち光電効果に最も適したものはどれか。

光子が物質との相互作用により運動エネルギーを全部失い、二次電子を放出する。

次のうち静止状態の質量が1番大きいものはどれか。

中性子

次の現象が生じたときオージェ電子が放出されるのはどれか。 a. トムソン散乱 b. 軌道電子捕獲 c. 光電効果 d. 内部転換電子の放出

b.c.dのみ

陽子の質量と電子の質量との比(陽子/電子)として、次の数値のうち正しいものはどれか。

1836

安定原子核の核子1個当たりの平均結合エネルギーについて誤っているのはどれか。 a. 質量数が40より120の範囲ではほぼ一定でその値は8.6MeV程度である。 b. 質量数が120より大きくなるに従って徐々に小さな値を示す。 c. 比質量欠損をエネルギーに換算したものである。 d. 質量数が10より小さい場合は8MeVより大きい。

dのみ

次のうち正しいのはどれか。 a. 同位体の核内の陽子数は同じである。 b. 原子番号の同じ核種を同位体(同位元素)と呼ぶ。 c. 同重体の核内の陽子と中性子の和は同じである。 d. 質量数の同じ核種を同重体と呼ぶ。

a-dのすべて

陽子と⁴₂Hを1MVの電位差で加速した。この2つの粒子の運動エネルギーEp、Eα‬および速度vp、vα‬の関係で、正しい組み合わせはどれか。

Ep=1/2Eα‬、vp=√2vα‬

相対論によれば、運動している粒子の全エネルギーmc²は静止エネルギーm₀c²と運動エネルギーEの和で表される。ここで、mは粒子の質量、m₀は粒子の静止質量、およびcは光速である。運動エネルギー1.02MeVの電子の相対論的質量は静止質量の何倍になるか。ただし、電子の静止エネルギーは0.511MeVとする。

3倍

次に示したのはボーアの半径の概略値である。どれが正しいか。

0.5Å

電子と物質との相互作用について正しいものはどれか。 a. 二次電子は電離を起こさない。 b. 非弾性衝突により励起および電離が起こる。 c. 電子のエネルギーが増すと制動放射線の発生が多くなる。 d. 電子の実用飛程とエネルギーの間には一定の関係はない。

b.cのみ

次のどの値が適当か。

1.2×10⁻¹³

誤っているのはどれか。 a. 同位体は互いに原子番号が同じで中性子数が異なる。 b. 同重体は互いに質量数が同じで中性子数が異なる。 c. 同中性子体は互いに中性子数が同じで質量数が異なる。 d. 核異性体は互いに原子番号と中性子数が同じで化学的性質が異なる。

dのみ

放射性核種の壊変定数をλとすると、半減期Tを表す式はどれか。

T=0.693/λ

次のうち誤っているのはどれか。

軌道電子捕獲により、娘核の原子番号は1増加し、質量数は変わらない。

これらの3種類の大小関係は次のうちどれか。

次の組み合わせのうち正しいのはどれか。

a-dのすべて

次のうちエネルギースペクトルがすべて線スペクトルなのはどれか。 a. α‬線、β線、γ線 b. オージェ電子、コンプトン反跳、コンプトン散乱光子 c. 制動X線、光電子、ニュートリノ d. 特性X線、消滅放射線、内部転換電子

dのみ

次のa-dの記述のうち、正しいものの組み合わせはどれか。 a. γ線は、X線よりエネルギーが大きい。 b. 特性X線は、内部転換に伴って放出されることがある。 c. 制動放射線は、連続スペクトルと線スペクトルからなる。 d. 特性X線は、電子捕獲に伴って放出されることがある。

bとd

エネルギーの大きさに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

水素のK軌道電子の結合エネルギーは13.6keVである。

正しいのはどれか。 a. 水素原子の半径は約10⁻¹³mである。 b. 原子核の半径は質量数の立方根に比例する。 c. 原子番号Zの原子の半径は水素原子の半径の約Z倍である。 d. 原子番号Zの原子核の半径はZの2乗に比例する。

bのみ

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問題一覧

次のうち誤っているのはどれか。

電気振動と磁気振動の方向は互いに平行であり、進行方向はこれらの振動方向に直角な方向である。

I＝KiV²Z

h/mv

次のうち正しいのはどれか。

重陽子の電荷と陽子の電荷は等しい。

原子または原子核の大きさに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

原子の半径は10⁻⁸cm程度である。

a.bのみ

K殻の電子に空位が生じたとき、種々なエネルギーの特性X線が放出されるが、図に示す各特性X線A、B、Cの名称で正しいものはどれか。

次のうち誤っているのはどれか。

原子核の大きさ(直径)はその質量数に比例している。

次のうち誤っているのはどれか。

原子番号は原子核内の中性子数に等しい。

基底状態の水素原子の電離ポテンシャルの値として正しいものは、次のうちどれか。

13.6eV

a.c.dのみ

陽子の質量エネルギーで正しいのはどれか。

938.3MeV

光子の振動数をv、プランク定数をh、光速度をcとすると、光子の運動量として正しいものは、次のうちどれか。

hv/c

空気の光子に対する質量減弱係数を示した。それぞれの曲線の示す正しいものはどれか。

b.cのみ

X線管から放射されるX線の最短波長は何によって決まるか。

管電圧

管電圧60kVにおいて、ターゲットとカソードの間の電子流のもつ運動エネルギーの何%がX線に変わるか。

1%以下

100kVのX線の最短波長は何nmか。

0.0124

a-dのすべて

aとc

内部転換係数の定義として、正しいものはどれか。

転換電子の放出確率とγ線の放出確率との比をいう。

(mB/mB+mα‬)Q

次のうち正しいのはどれか。

a-dのすべて

次の記述のうち正しいのはどれか。

K特性X線の波長はその物質の原子番号の2乗に、ほぼ反比例する。

a.cのみ

1MeVのX線がある散乱体に入射し、散乱角135度で後方散乱している場合、散乱体内に吸収されるエネルギーは次のうちどれか。

約0.77keV

cとd

次の組み合わせのうち正しいのはどれか。 a. 電荷-C b. エネルギー-eV c. プランク定数-j・s d. 波長-cm

a-dのすべて

1eVの光子の波長は、次のうちどれが正しいか。ただし、h=6.6×10⁻³⁴j・s、1eV=1.6×10⁻¹⁹jである。

12,400Å

あるX線に対するアルミニウム(比重:2.7)の半価層は25.6mmであった。この場合質量減弱係数(cm²/g)はいくらか。

0.1

次のうち光電効果に最も適したものはどれか。

光子が物質との相互作用により運動エネルギーを全部失い、二次電子を放出する。

次のうち静止状態の質量が1番大きいものはどれか。

中性子

次の現象が生じたときオージェ電子が放出されるのはどれか。 a. トムソン散乱 b. 軌道電子捕獲 c. 光電効果 d. 内部転換電子の放出

b.c.dのみ

陽子の質量と電子の質量との比(陽子/電子)として、次の数値のうち正しいものはどれか。

1836

dのみ

a-dのすべて

陽子と⁴₂Hを1MVの電位差で加速した。この2つの粒子の運動エネルギーEp、Eα‬および速度vp、vα‬の関係で、正しい組み合わせはどれか。

Ep=1/2Eα‬、vp=√2vα‬

3倍

次に示したのはボーアの半径の概略値である。どれが正しいか。

0.5Å

b.cのみ

次のどの値が適当か。

1.2×10⁻¹³

dのみ

放射性核種の壊変定数をλとすると、半減期Tを表す式はどれか。

T=0.693/λ

次のうち誤っているのはどれか。

軌道電子捕獲により、娘核の原子番号は1増加し、質量数は変わらない。

これらの3種類の大小関係は次のうちどれか。

次の組み合わせのうち正しいのはどれか。

a-dのすべて

dのみ

bとd

エネルギーの大きさに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

水素のK軌道電子の結合エネルギーは13.6keVである。

bのみ