H28年物化生問1-IIその3(放射線取扱主任者)

最後に(オ)を求めていきます。
電子当たりのコンプトン散乱断面積が\(0.20barn=0.20\times10^{-24}cm^2\)ですので、電子密度を求めていきます。
原子当たりの質量は
$$\frac{27[g\cdot mol^{-1}]}{6.02\times10^{23}[mol^{-1}]}=\frac{27}{6.02}\times10^{-23}[g]$$
よって\(1cm^3\)当たりの原子数は、
$$\frac{2.7[g\cdot cm^{-3}]}{\frac{27}{6.02}\times10^{-23}[g]}=6.02\times10^{22}[cm^{-3}]$$
\(1cm^3\)当たりの電子数は、
$$6.02\times10^{22}\times13\\=6.02\times13\times10^{22}[cm^{-3}]$$
したがって減弱係数は、
$$\mu=6.02\times13\times10^{22}[cm^{-3}]\times0.20\times10^{-24}[cm^2]\\=0.156\cdots[cm^{-1}]$$

反応断面積は相互作用を起こす確率をイメージしてください。
すると今回の問題では、1電子当たりの相互作用の確率を与えられているわけですので、電子がどれくらい存在するかが分かれば、どれだけ反応が起こるかが求まります。
よって上記のような計算になるのです。

別記事で反応断面積について詳しく解説できればと思います。

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