第一篇 基础篇 第一章 核医学物理基础

1、 作者 : 张祥松单位 : 中山大学附属第一医院第一章 核医学物理根底第一节 同位素、核素、同质异能素其次节 核衰变第三节 射线与物质的相互作用重点难点熟悉了解掌握核物理的根本概念带电放射性粒子和光子与物质相互作用方式放射性核衰变主要方式同位素、核素、同质异能素第一节核医学第9版一、原子与原子构造+原子核中子质子电子原子构造示意图一原子构造核医学第9版一、原子与原子构造二原子构造的表示方法1. 原子核构造表示为：1X为元素符号，A为质量数，Z为质子数，N为中子数。2可以省略为： 。 两种同位素的比较核素：质子数、中子数、能级状态均一样。同位素：质子数一样，中子数不同。同质异能素：质子数、中子数

2、一样，能级状态不同。激发态：原子核能量较高的状态，表示为： 。核医学第9版二、同位素、核素、同质异能素稳定核素：原子核稳定，不产生射线。放射性核素：原子核不稳定，自发产生射线。核医学第9版三、稳定核素和放射性核素核衰变其次节1. 衰变反响式：一衰变2. 射线，即粒子流氦原子核3. 射线特点：1质量大。2射程很短。3穿透力量很弱。4电离力量很强。核医学第9版一、核衰变方式nucleus 衰变模式图1. -衰变反响式：二-衰变2. -射线，即-粒子流高速电子流。3. -射线特点：1质量小。2射程较短。3穿透力量较弱。4电离力量较强。核医学第9版一、核衰变方式nucleus 衰变模式图1. +衰变反

3、响式：三+衰变2. +粒子，即正电子3. 湮灭辐射：+粒子射程仅12mm，其在较短的时间内与邻近的自由电子碰撞，转变成两个能量同为511keV、方向相反的光子。核医学第9版一、核衰变方式 正电子湮灭辐射1. 衰变反响式：四衰变2. 射线，即光子流3. 射线特点：1不带电荷。2运动速度快。3穿透力量强。4电离力量很小。核医学第9版一、核衰变方式 衰变及内转换模式图1. 衰变常数：单位时间内发生衰变的原子核数目占总数的比率， 用表示。一衰变常数2. 衰变规律：随时间呈指数规律削减。3. 表达式：核医学第9版二、核衰变规律1. 半衰期：放射性核素数量因衰变削减一半所需要的时间，用T1/2表示。二半衰

4、期2. 与衰变常数的关系：T1/2 0.693/3. 有效半衰期：核医学第9版二、核衰变规律1. 定义：放射性核素在单位时间内的衰变数，表示放射性核素的放射性强度。三放射性活度2. 单位：核医学第9版二、核衰变规律1贝克Bq：1秒钟内发生一次核衰变2居里Ci：每秒3.71010次核衰变，1Ci=3.71010Bq GBq109Bq、MBq106Bq、kBq103Bq mCi103Ci、Ci106Ci、nCi109Ci射线与物质的相互作用第三节1. 电离带电粒子、粒子等与物质的核外电子发生静电作用，使电子脱离轨道束缚形成自由电子；失去电子的原子成为离子。2. 电离密度带电粒子在单位路程上产生的电

5、子-离子对的数目，说明带电粒子的电离力量。3. 激发核外电子获得的能量缺乏，只能由能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道。一电离与激发核医学第9版一、带电粒子与物质的相互作用二散射带电粒子通过物质时运动方向发生转变，其中运动方向转变而能量不变者称为弹性散射。三韧致辐射四湮灭辐射五吸取核医学第9版一、带电粒子与物质的相互作用散射示意图一光电效应核医学第9版二、光子与物质的相互作用光子与介质原子的轨道电子碰撞，把能量全部交给轨道电子，使之脱离原子而放射出来，而整个光子被吸取消逝；脱离原子轨道的电子称为光电子。光子光电效应示意图二康普顿效应核医学第9版二、光子与物质的相互作用能量较高的光子与原子的核外电子碰撞，将一局部能量传递给电子，使之脱离原子轨道束缚成为高速运行的电子，而光子本身能量降低，运行方向发生转变；释放出的电子称作康普顿电子。康普顿效应示意图三电子对生成放射性核素是核医学的根本工具。核素、同位素、同质异能素等描述放射性核素的不同种类。核衰变、半衰期等描述放射性核素的物理变化