電子は「走ってから置く」。電子平衡とビルドアップで国試に問われる3つを、動画と過去問で押さえる

カーマと吸収線量、どっちが大きいのか。電子平衡、荷電粒子平衡、ビルドアップ。言葉が多くて、図の問題になると頭の中で絵が浮かばない。そういう人は多いです。

でも大丈夫です。「光子に渡された電子は、その場では止まらず、前へ走りながら置いていく」。この1つの絵から、全部つながります。

この記事の答えは3つです。

1. 表面では、置かれる分が渡した分より少なく、奥へ行くほど増える（ビルドアップ）
2. 入る電子と出る電子が釣り合う深さ（電子平衡）から先で、置かれた分と渡した分が同じになる
3. だから測定器には、電子が走りきる厚さのキャップをかぶせる

1. 表面では少なく、奥へ行くほど増える

光子がその場で電子に渡した分がカーマ、その場に置かれた分が吸収線量です。

光子に渡された電子は、その場では止まりません。前へ走りながら、少しずつエネルギーを置いていきます。体の表面には、手前から走ってくる電子がいません。だから表面では、置かれる分が渡した分より少なくなります。奥では、手前で生まれた電子が走ってきて足していくので、深くなるほど増えていきます。これがビルドアップです。

2. 出入りが釣り合う深さから、同じになる

電子が走りきる深さまで来ると、そこへ入ってくる電子と、出ていく電子が釣り合います。これが電子平衡（荷電粒子平衡）です。ここから先では、置かれた分（吸収線量）と渡した分（衝突カーマ）が同じになります。

上の過去問（第75回 午後 問82）の正解「ビルドアップ領域とは荷電粒子平衡が成立するまでの深さである」は、このことです。第74回 午後 問82 の正解「（二次電子平衡では）吸収線量は衝突カーマに等しい」も、同じ絵で読めます。

光子のエネルギーを高くすると、電子はもっと遠くまで走ります。だから、同じになる深さも奥へずれます。釣り合うまでの厚さはエネルギーで変わる、ということです。

3. だから測定器にキャップをかぶせる

渡した分を測りたいときは、小さな測定器に、電子が走りきる厚さのキャップをかぶせます。これがビルドアップキャップです。キャップの中で電子平衡ができるので、測った値が渡した分に対応します。

X線のエネルギーが高いほど、電子が遠くまで走るので、キャップは厚くします。

よくある取り違え

• 「ビルドアップ領域で電子平衡が成り立つ」：逆です。成り立つまでの区間がビルドアップ領域です。
• 「電子平衡の厚さはエネルギーによらない」：エネルギーが高いほど、電子が遠くまで走るので厚くなります。
• 「表面がいちばん多く置かれる」：表面には走ってくる電子がいないので、少なくなります。

今夜やること

寝る前に、何も見ずに「電子は走ってから置く」「表面は少なく、奥で増える」「釣り合う深さから同じ」の3つを言ってみてください。言えたら、上の過去問をもう一度だけ解く。言えなかったら、1章だけ読み直す。今日はそれでおしまいです。

空気で測った線量を水の線量に直す、次の一歩は空洞理論の記事にあります。