100 年公務人員高等考試三級考試試題 全一頁

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100年公務人員高等考試三級考試試題 代號: 

類 科: 核子工程、輻射安全 科 目: 輻射度量

考試時間: 2 小時 座號:

※注意: 可以使用電子計算器。

不必抄題,作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上,於本試題上作答者,不予計分。

 

 

 

全一頁  35980、36080

一、一部效率為 20%之純鍺偵檢器,用來測量60Co(1.332 MeV)之加馬射線,根據使 用規範其高壓需加到 4000 V。對於60Co之能量解析度可達 2 keV,能峰高度與康普 吞連續區高度之比值(Peak to Compton ratio)為 30。假設現場僅有一部 400 V之高 壓供應器可用,勉強拿來量測60Co之能譜,請問與 4000 V高壓之能譜做一比較。以 多頻道脈高分析儀(MCA)量測,原加 4000 V高壓時,其能峰出現於第 3000 頻 道(channel)。若僅加 400 V則:

能峰將出現於更高?更低?或不變?之頻道位置。(7 分)

能峰之全高半寬(FWHM)將會更寬?或更窄?或不變?(7 分)

能峰高度與康普吞連續區高度之比值將會更大?或更小?或不變?(6 分)

二、假設有一部理想線性之 8192 多頻道脈高分析儀,配合閃爍偵檢器,量測一個不知 核種射源之能量,其零點(offset or zero)尚未校驗,今用60Co以及137Cs校準能量。

60Co射源 1.332 MeV之能峰出現在 5338 ± 400 頻道,而137Cs射源 0.662 MeV能峰出 現在 2658 ± 208 頻道,放上未知核種後,其能峰位於第 250 之頻道。請計算未知核種 能量(10 分)及其誤差(10 分)。(假設標準射源能量之誤差可以忽略不計)

三、我們利用一部離子腔測量一個精準值之後之X光光源強度。離子腔兩極,其中陰極 直接接地,另一陽極接高壓,並串接一部靈敏度高之直流電電錶,測量所獲得之電 流為 3 微安培。假設本離子腔,操作電壓在飽和區。所通入之氣體為argon氣體,所 有X光完全被吸收,其W值為 30 eV。所產生之電子與離子對,僅有 2%再復合。若本 X光源為單能量光源,其能量為 8 keV,請問光源之強度為若干?(20 分)1 個電 子帶有 1.602 × 10-19 C。

四、請問市面上量測熱中子所使用之中子偵檢器,常用那一種核反應,進行測量?請列 出三種核反應。(20 分)(註:最多僅能寫出三種,超過三種則將倒扣,答對一種 5 分,答對兩種 10 分,答對三種 20 分)

五、假設有一部固態偵檢加馬射線量測系統,配上一部理想線性之8192 多頻道脈高分析儀,

其零點偏差(offset or Zero)經校驗後為 6 個頻道。目前量測60Co,E = 1.332 MeV之 能峰獲得 16 個頻道之全高半寬值。今以一部無雜訊之脈衝器,量測出整部加馬射線量 測系統之電子雜訊,為 10 個頻道之全高半寬。請問若量測137Cs,E = 0.662 MeV之能 峰時,其全高半寬應該為多少?(20 分)

假設本偵檢器之高壓夠高,因此由電荷未完全收集所造成之能峰全高半寬之貢獻,

可以忽略不計,而且偵檢器之Fano factor (F)與能量無關,其值均為 0.2。

提示:若偵檢器內部每產生一電子電洞對所需能量為ε,則因電子或電洞數目統計 變異數,所造成能峰之全高半寬貢獻值之平方為WD2 = (2.35)2FεE。

數據

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參考文獻

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