令和6年度　物理　第1種放射線取扱主任者試験　解説と模擬問題

総評

　選択式全30問中、不適問題1問、難問5問
　毎年のことだが、物理は計算問題のさばき方が大事になってくるし、今年も例にもれず割としっかり計算をしなければならない問題が多い
　計算が得意な人はほっておいて、大概の人は計算なんかしたくないだろうから、良い対応を書いておくと、
　複雑な計算が必要な設問が現れた瞬間に適当に1でも塗って、問題冊子に印をつけて次の問題に進んだ方が良いと思う
　あとで最終設問まで答え終わったら、戻ってきてゆっくり計算をしましょう
　問題を飛ばすときは、適当で構わないので、解答を塗っておかないと回答ずれが発生するのが怖いので注意が必要です

模擬問題

解説

　対策ノートで対応できていた問題に関しては特に記載しませんので、下記のページを参照して下さい

物理学　トップページ

・基本知識・放射線物理学・放射性壊変・原子と原子核の構造・加速器・荷電粒子と物質の相互作用・X線の発生・光子と物質の相互作用・中性子と物質の相互作用・気体の検出器・固体・液体の検出器　放射線と物理、に加えて測定系も多く出題される範囲　出題範囲が物理と被りやすいので、対策ノートではどちらかに記載してあるはず　記事検索を使っていただけると探しやすい　出題方式としては選択問題30問30点、文章問題大門2問30点の計60点　物理に関しては出題範囲が多いことが特徴　他の科目に比較して1.5倍くらいあるので、内容こそ難しくない場合が多いが、とにかく覚えることが多い　対策ノート的にも、物理の中に測定系のノートを加えているからでもあるが、ボリュームがあるので早めに手を付けておきたい範囲ではある

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　ここからは当サイトが独断と偏見で、難問または無理問題として認定した問題について解説します

問2　難問

　電子の加速に関する問題
　こちらは毎年のように出るものの、いろいろちゃんと理解してないと解けないような問題が出がちなので、難問が多い

放射線物理学

粒子としての挙動(R7.1, R6.10, R5.19, R4.31, R2.31,R1.8.32)・運動量P　　P＝　M×V　(N・s)・運動エネルギーT　T　＝　1/2×M×V2　(J)　・粒子の加速　E 　E　＝　e×電位差V　　　＝　1/2×M×V2　(J)　粒子としての挙動　光速度に近いとき　―　相対論的力学(R6.3, R4.1, R2.31,R1.1)・運動量P・全エネルギー　(R2.4,R1.21)　＝T+MC2　　＝√(P2 C2+M2 C4)　　T：運動エネルギー(一般的に放射線のエネルギーEとされるものと等しい)　　　MC2：静止エネルギー・相対論的質量m′ (R6.21)M：静止質量・相対論的速度v′・波長λ：ド・ブロイ波　(R3.3, R2.2)　λ　＝　h/P　＝　h/MV(m)　光子としての挙動(R7.2, R5.1, R4.2, R3.1, R2.3,R1.1.2)・光子のエネルギーE　　E　＝　h×ν　(J)・光子の運動量P　P　＝E/C＝hν/C (N・s)・光子の波長λ　λ　＝C/ν＝Ch/E (m)　平均自由行程　(R7.1(実務), R6.18...

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問7　難問

　励起状態の原子核がガンマ線を放出して遷移したとき、遷移する準位間のエネルギー差を表す式を答えさせる問題
　問題文を読んで、そのまま受け取ると説くのは難しい
　これをガンマ線と原子核の反跳と捉えることができれば解くのは簡単だが、やはりそれは難しいだろう

中性子と物質の相互作用

中性子(R7.6, R4.3.4, R3.6.22, R2.6.23)　電荷をもたない間接電離放射線→主に原子核と相互作用を起こす・核スピン量子数：1/2・β－壊変をする(半減期10分)・エネルギーによる分類エネルギー名前主な反応~0.025eV熱中性子中性子捕獲反応0.1eV～1keV熱外中性子 0.1MeV速中性子散乱・熱中性子　(R6.1)　物質で原子・分子の熱運動と平衡に達したもの　速度分布はその温度におけるマクスウェルの式で表される　軽水炉, 重水炉, ガス炉は熱中性子による核分裂を利用した原子炉・速中性子(高速中性子)　高速増殖炉は核分裂による高速中性子を238Uに照射して, 239Puの増殖を利用する中性子と物質の相互作用・散乱反応1,弾性散乱(R7.19, R6.20, R3.12.23.31, R2.24,R1.22)　反応の前後で運動量が保存される反応　反跳エネルギーE En：中性子のエネルギーM：原子核の質量　m：中性子の質量＊原子の質量が小さい→反跳エネルギーが大きい→水素で最も減速させられる(ビリヤードの法則)2,非弾性散乱　運動エネルギーの一部が反応原子核の...

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問9　不適問題

　問題文は「オージェ電子の放出に関連する過程として、正しいものの組合せは次のうちどれか。」で、「関係する過程」というのはあいまいな表現すぎる
　とくに選択肢Aの特性X線の放出に関しては、競合関係にあるため、直接はオージェ電子は放出されないので、本来であれば関係しなさそうだが、この設問では関係するということになっているので注意

問14　難問

　α線の挙動に関する問題
　選択肢C「5 MeVのα線と1 MeVの電子線に対する空気のW値は5%以下の差異で等しい。」とかはかなり厳しい
　ただし、正答するために必要な知識としては
「α線の飛程の式」と「陽子線の飛程の式」だけで、そこまで難しいものでもないが、一応難問認定

問17　難問

　自由平均行程に関する問題
　新制度になってから、自由平均行程に関して問われたのは初
　対策ノート対応済み

放射線物理学

粒子としての挙動(R7.1, R6.10, R5.19, R4.31, R2.31,R1.8.32)・運動量P　　P＝　M×V　(N・s)・運動エネルギーT　T　＝　1/2×M×V2　(J)　・粒子の加速　E 　E　＝　e×電位差V　　　＝　1/2×M×V2　(J)　粒子としての挙動　光速度に近いとき　―　相対論的力学(R6.3, R4.1, R2.31,R1.1)・運動量P・全エネルギー　(R2.4,R1.21)　＝T+MC2　　＝√(P2 C2+M2 C4)　　T：運動エネルギー(一般的に放射線のエネルギーEとされるものと等しい)　　　MC2：静止エネルギー・相対論的質量m′ (R6.21)M：静止質量・相対論的速度v′・波長λ：ド・ブロイ波　(R3.3, R2.2)　λ　＝　h/P　＝　h/MV(m)　光子としての挙動(R7.2, R5.1, R4.2, R3.1, R2.3,R1.1.2)・光子のエネルギーE　　E　＝　h×ν　(J)・光子の運動量P　P　＝E/C＝hν/C (N・s)・光子の波長λ　λ　＝C/ν＝Ch/E (m)　平均自由行程　(R7.1(実務), R6.18...

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問21　難問

　中性子の速度に関する問題
　粒子や光子の速度自体はまま出る内容だが、今回は計算がちょっと複雑なので難問認定

放射線物理学

粒子としての挙動(R7.1, R6.10, R5.19, R4.31, R2.31,R1.8.32)・運動量P　　P＝　M×V　(N・s)・運動エネルギーT　T　＝　1/2×M×V2　(J)　・粒子の加速　E 　E　＝　e×電位差V　　　＝　1/2×M×V2　(J)　粒子としての挙動　光速度に近いとき　―　相対論的力学(R6.3, R4.1, R2.31,R1.1)・運動量P・全エネルギー　(R2.4,R1.21)　＝T+MC2　　＝√(P2 C2+M2 C4)　　T：運動エネルギー(一般的に放射線のエネルギーEとされるものと等しい)　　　MC2：静止エネルギー・相対論的質量m′ (R6.21)M：静止質量・相対論的速度v′・波長λ：ド・ブロイ波　(R3.3, R2.2)　λ　＝　h/P　＝　h/MV(m)　光子としての挙動(R7.2, R5.1, R4.2, R3.1, R2.3,R1.1.2)・光子のエネルギーE　　E　＝　h×ν　(J)・光子の運動量P　P　＝E/C＝hν/C (N・s)・光子の波長λ　λ　＝C/ν＝Ch/E (m)　平均自由行程　(R7.1(実務), R6.18...

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