第72回 午前 問73
重荷電粒子の質量衝突阻止能で正しいのはどれか。
- 1物質の質量に比例する。
- 2物質の原子番号に反比例する。
- 3入射粒子の質量に反比例する。
- 4入射粒子の電荷数に比例する。
- 5入射粒子のエネルギーに反比例する。
正答: 5
正答は5。重荷電粒子の質量衝突阻止能はベーテの式により (z²/v²)×(Z/A) にほぼ比例する(z:入射粒子の電荷数、v:速度、Z・A:物質の原子番号・質量数)。非相対論的には E=mv²/2 より 1/v²∝1/E であり、質量衝突阻止能は入射粒子のエネルギーにほぼ反比例する。
- × 質量阻止能は線阻止能を物質の密度で割った量であり、物質の質量には比例しない。物質依存性はZ/Aを通じて現れ、ほぼ一定である。
- × Z/Aに依存し、原子番号に単純に反比例はしない(原子あたりの阻止能はむしろZに比例して増える)。
- × 阻止能は入射粒子の速度と電荷で決まり、同じ速度であれば粒子の質量にはよらない。
- × 入射粒子の電荷数の2乗(z²)に比例する。1乗比例ではない。
- ○ 1/v²∝1/E により、エネルギーにほぼ反比例する(対数項の緩やかな変化を除く)。
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