カーマKを表す式はどれか。
ただし、Eは光子エネルギー、Φはフルエンス、μ_tr/ρは物質の質量エネルギー転移係数、μ_en/ρは物質の質量エネルギー吸収係数、μ/ρは物質の質量減弱係数である。
正答1
解説
カーマKは、非荷電粒子(光子)が単位質量の物質中で二次荷電粒子に与える運動エネルギーの総和であり、エネルギーフルエンスΨに質量エネルギー転移係数 μ_tr/ρ を掛けた K = Ψ·(μ_tr/ρ) で定義される。
エネルギーフルエンスは Ψ = E·Φ(光子エネルギー×フルエンス)であるから、K = EΦ·(μ_tr/ρ) となり、これが正答である。
μ_en/ρ(質量エネルギー吸収係数)を用いる EΦ·(μ_en/ρ) は制動放射損失分を差し引いた衝突カーマ(電子平衡下で吸収線量に対応)であって、カーマそのものではない。
μ/ρ(質量減弱係数)を用いる式は相互作用全体の減弱を表すだけでエネルギー付与を記述せず誤り。
また E/Φ を含む式はエネルギーフルエンスが積 E·Φ であることと矛盾し、次元が合わないため誤りである。