W値について解説します。
W値とは、１つの電子対(自由電子・陽イオン)を作るために必要な荷電粒子のエネルギーです。空気、アルゴン等それぞれ違う値が与えられています。
※W値は、荷電粒子のみに適用されます。
W値が使われている試験問題を解説します。
[平成30年度物理26問目]
電子平衡条件下で有感体積1.0cm^3の空気空洞電離箱にγ線を照射したところ10nCの電荷を得た。電子の空気に対するW値を34eV,このときの空気の密度を1.3kg/m^3とすると、空気の吸収線量[Gy]の値として最も近い値は次のうちどれか。
1)0.26 2)0.38 3)2.6 4)3.8 5)4.4
まず、10nCとは電子がいくつある場合の電荷であるか考えましょう。
電子1個が持つ電荷を素電荷とよび、1.6×10^-19Cとなります。
よって10nCとは
分の電荷を表します。
W値とは1つの電子対(自由電子・陽イオン)を作るためのエネルギーであるため、求めた電子の数にW値をかけると電荷10nCを作るためにどれくらいのエネルギーが必要であったか求めることが出来ます。
式に表すと以下のようになります。
次に有感体積の空気の質量は1.3×10^-6[kg]であるため、吸収線量は以下の様に求められます。このとき、[eV]→[J]に変換することを忘れないでください。
※1[eV]=1.6×10^-19[J]
単位Gy、Jについておさらいしましょう。↓
