放射性与辐射

放射性与辐射19世纪末的三大发现：1.)1895：伦琴（德）—X射线

（1901第一届诺贝尔物理奖）2.)1896：贝克勒尔（法）—铀放射性1898：玛丽·居里（法）—钋、镭3.)1897：汤姆孙从阴极射线管—

电子

放射性衰变规律的研究（居里夫妇、卢瑟福）a,b,g射线

氦，电子光1放射性物质的放射性

放射性：有许多核素都能自发地发射出各种射线的现象，或称辐射。本质：原子核的衰变过程结果：原子核放出射线，由一种元素转变成另一种元素。母体：衰变前的放射性同位素；子体：衰变过程中产生的新同位素，又称放射成因同位素1.放射性1.放射性放射性原子核：能自发地放射出各种射线的核素称为放射性核素。射线的种类：粒子辐射：射线，射线，宇宙射线、中子等的辐射电磁辐射：γ射线、X射线等的辐射发射正电子、质子、中子、等其它粒子。大气层中的宇宙射线成分主要是质子、中子、介子、介子、电子等。1.放射性射线的性质：铀、镭、钋等元素能放出一些射线，射线看不见，但能穿透光所不能穿透的物体（如黑纸）使照相底片感光。α，β，γ三种射线在磁场中的分裂

世界上第一张X光照片1.放射性2.核衰变类型α衰变衰变γ衰变α衰变（Alpha）:α射线:氦核的粒子流，质量为氢原子质量的四倍，带两个单位的正电荷衰变通式：

AZX→A-4Z-2Y+α+QAZX→母核A-4Z-2Y→子核

α→出射粒子Q→能量例：22688Ra→22286Rn+42He（α）

（镭→氡）2.核衰变类型+++++++++从母核中射出的4He原子核粒子得到大部分衰变能238U4He+234Th放射性母核!!衰变2.核衰变类型衰变——241Am237Np2.核衰变类型β-衰变(Beta-negatron)β射线:高速飞行的电子流，称为β粒子衰变通式：n→P+β-+Q+ν-AZX→AZ+1Y+β-+Q+ν-

β-：负电子n：中子P：质子ν-

：反中微子例：3215P→3216S+β

2.核衰变类型基本衰变——衰变（动画）2.核衰变类型衰变——3H3He2.核衰变类型说明：β-粒子实质是电子，质量为0.000549u,带一个负电荷。β-粒子比核的质量小几千倍→几十万倍，因此，β-粒子从原子核带走的能量很少。β-粒子的能谱是一个连续值，Eβ-的值可以从0→最大值。E0是β-粒子的最大能量值，一般图表上给Eβ-即是E0.2.核衰变类型β+衰变(Beta-pasitron)

P→n+β++Q+VAZX→AZ-1Y+β++Q+V

β+:正电子ν：中微子

2.核衰变类型正衰变——11C11B2.核衰变类型+++++++++发生原因——母核中子或质子过多质子转变成中子，并且带走一个单位的正电荷中子转变成质子，并且带走一个单位的负电荷+反中微子－中微子

三种子体分享裂变能——因此电子具有连续能量衰变2.核衰变类型2.核衰变类型已知的具有放射性的核素有一千多种，其中轻核和重核都可能放射出射线。由中子辐照稳定核素所产生的大多数放射性核素都具有放射性，因此辐射源通常可以用反应堆中子辐照得到。单能电子可由电子加速器提供。γ衰变（Gammaraydecay）γ射线：波长比X射线更短的电磁即光子流衰变通式：

AZXm→AZX+γ例

6027Co→6028Ni++γ+γ

钴

11349In→11349In+γ

铟

2.核衰变类型+++++++++－中微子光子2.核衰变类型衰变特点：1、从原子核中发射出光子2、常常在或衰变后核子从激发态退激时核能级跃迁时产生。3、产生的射线能量离散，是单能的4、可以通过测量光子能量来区分母体的核素类别5、光子的能量在几十keV到几MeV，放射性核素有两千

多种。2.核衰变类型衰变——3He3He2.核衰变类型α衰变β-衰变β+衰变

衰变电子俘获（ElecteonCaptureEC）通式：

P+e-→n+νAZX+e-→AZ-1Y+Q+ν例：5526Fe+e-→5525Mn2.核衰变类型

质子变成中子X射线电子俘获2.核衰变类型电子俘获——7Be7Li2.核衰变类型2.核衰变类型注：x和射线都是电磁辐射，电荷都为0，静止质量为0，都具有波粒二象性，其本质是电磁场的携带者或者是电磁相互作用的传递者。二者的根本区别在于来源不同：射线是原子核结构变化而发射出的辐射X射线是核外电子绕行轨道改变而发射出的辐射衰变形式放出射线原子序数变化原子质量数变化α42He-2-4β-e-(负电子)+10β+e+(正电子)-10γhν(光子)00Echν(光子)-103.放射性核衰变的结果位移定则α衰变的反应式为它表示在α衰变中，放射性元素X的原子核放出一个α粒子()，蜕变成一种新元素Y，其原子核的质量数比原来元素的质量数减少4，而电荷数减少2，即在周期表中的位置移前两位。β衰变的反应式为

它表示在β衰变中，原子核放出一个β粒子()时，新元素原子核的质量数不变，而电荷数增加1，即在周期表中的位置移后一位。放射性元素因α衰变或β衰变而引起元素原子序数变动的规则，称为位移定则。原子核进行衰变时，核的能级发生变化，而核的组成不发生变化，元素在周期表中的位置不变。射线径迹射程电比离度LETα直线气：2.4-11cm生物：0.03—0.07mm30000离子对/cm大β曲线

气:几十Cm—几m60-100离子对/Cm中γ直-曲线气:几十m金属：几十cm—几m很少，β的1%小1.几种射线的性质4各种核射线的特点

射线速度电荷静止质量（amu）E（Mev）能谱α1/20C24.00274-9单值β1/3C10.005490-最大连续值γ∽C00约等于核二能级单值之差单值接上表：多次衰变：A→B→C……S式中：S：稳定性核素，其余具放射性。

例如：23892u→23490Th→23491Pa→23492u……206Pb

铀钍镁

铅5放射系(radioactiveseries)

放射性核素衰变为另一种核素，此核素还要继续衰变，最后到达一种稳定的核素，形成放射系，也称级联衰变链。已知三天然一人工。(4)镎系：镎()→铋().A=4n+1,4n+1系。

(3)锕系：锕()→铅().A=4n+3,4n+3系。(2)铀系：铀()→铅().A=4n+2,4n+2系。

(1)钍系：钍()→铅().A=4n,4n系。5放射系(radioactiveseries)6中子辐射中子辐射主要由核反应产生，而不是核衰变产生。中子不带电，与物质相互作用与其他射线不同。6.1中子类型

冷中子：En<0.025ev慢中子热中子：En=0.025ev

过热中子：En>0.5ev

共振中子：En=1eV—1keV中能中子：En：1Kev-0.5Mev快中子：En：0.5Mev-10Mev超快中子：En：20Mev—50Mev中子

6.2中子的性质中于的质量略大于质子。自由中子不稳定，它具有β衰变的性质

实验测得中子的半衰期T1/2＝10.6min。与中子和物质相互作用过程的时间相比，这个时间是很长的。也就是说，中子在衰变之前就已经被原子核俘获了。所以通常可将它视为稳定粒子中子的自旋为1／2，磁矩为一1.9228μN

。6.2中子的性质中子与其他微观粒子一样，在适当条件下会呈现出波动性质。中子波长λ与它的动能Tn及动量pn有以下关系当中子的速度vn<<c时，有6.2中子的性质中子与物质作用时，其波性是否明显，主要取决于它的波长和它所作用系统的相对大小。热中子的波长与固体原子之间的距离相当，这种中子通过晶体时，其波性就很显著。快中子的波长与原子核大小同数量级，这种中子与物质作用时，对核作用过程来说，表现出一定的波性。但对原子作用过程来说其波性就可以忽略了。6.3中子源为了研究和利用中子，需要有产生中子的装置。获得中子的途径有两个：核反应和核裂变。具体获得中子的方法大致分为三类：利用放射性核素产生中子：(α，n)型中子源；(γ,n)型中子源；自发裂变中子源6.3中子源利用加速荷电粒子产生中子：加速器中子源——为了获得单能中子，通常用粒子加速器将p，d，α等荷电粒子加速，然后用它们去轰击原子质量数比较低的靶核，产生(p,n)，(d,n)，(α,n)反应。利用核反应堆获得中子：裂变材料(如235U，239Pu等)在核反应堆中进行模式反应时放出大量中子，反应堆中子源的中子能量是连续的，从0.001eV至十几MeV都有。7感生放射性用核粒子轰击稳定的核素可以产生出人工的放射性核素。激活或活化（反应）——通常把稳定的核素吸收一个中子后转变成放射性核素的过程称为把生成的放射性核素叫做活化产物。感生放射性——活化产物因为核内中子过剩还要进行β衰变。活化产物衰变时产生的发射性称为感生放射性。7感生放射性用中子轰击或照射稳定同位素59Co（钴），则可产生放射性同位素60Co。60Co原子再进行β衰变，同时发出γ射线，变成稳定同位素60Ni（镍）原子。这个过程可写成：

59Co

＋ｎ－→60Co

＋γ－→60Ni

＋β＋γ60Co是活化产物，它们衰变产生的β、γ射线即为感生放射性。7感生放射性反应堆一回路水中的稳定同位素16O（氧）吸收中子，同时发射出质子，产生出放射性核素16N（氮），16N原子再进行β衰变，并发出γ射线，变成稳定的16O原子，即：

16O

＋ｎ－→16N

＋Ｐ

－→16O

＋β＋γ16N是活化产物，它们衰变产生的β、γ射线即为感生放射性。二、原子核的衰变规律和放射性活度1.原子核衰变的基本规律

1)指数衰减规律

N=N0e-t

（说明）

N0:（t=0）时放射性原子

核的数目N:经过t时间后未发生衰变的放射性原子核数目:放射性原子核衰变常数

大小只与原子核本身性质

有关，与外界条件无关;

数值越大衰变越快N=N0e-t1.原子核衰变的基本规律说明:

设在dt时间内，某放射源中的放射性原子核的数目因衰变而引起的变化量为dN

，它与原来的原子核数目N、衰变时间dt成正比。原子核数目随时间而减少，dN为负，即dN=-λNdt

衰变常数：λ为比例恒量，只与元素本身性质有关，与外界条件及核素本身的化学状态无关，反映原子核衰变的快慢程度1.原子核衰变的基本规律积分，lnN=-λt+C

（C为积分常数）。设t=0时，原子核数目为N0，代入上式得C=lnN0，因此可得式表示，原子核的数目N是随时间t按指数规律减少的，表示t时刻还有多少原子核没有衰变。放射性活度（radioactivity),简称活度(activity)意义：表示核素特征的一个重要辐射量定义：在给定时刻，处于一给定能态的一定量的某种放射性核素在dt时间内发生自发核衰变和核跃迁数的期望值dN除以dt：A=dN/dt

dN——在时间间隔dt内该核素从该能态发生自发核跃迁数目的期望值。即单位时间内的核衰变数。2.放射性活度单位：秒的倒数(S-1)

SI单位专名：贝可勒尔（Becquerel)，简称贝可，符号:Bq，每秒一次核衰变，1Bq=1s-1

2.放射性活度2.放射性活度放射性活度减小规律:

（说明）

式中，表示t时刻核素的放射性活度是多大。2.放射性活度设在dt时间内发生核衰变的次数（即原子核减少的数目）为-dN（因dN为负值，故加一负号），按放射性活度定义，得A0是t=0时的放射性活度。放射性活度A是随时间t按指数规律而减小。3.放射性活度单位放射性活度的专用单位为居里(Curie)，简称居（C或Ci）:1居里(Ci)=3.7×1010/秒(dps)1毫居(mCi)=10-3居(Ci)1微居(μCi)=10-6居(Ci)1纳居(nCi)=10-9居(Ci)1皮居(pCi)=10-12居(Ci)3.放射性活度单位国际单位制：贝可勒尔：简称贝可，符号:Bq，每秒一次核衰变1Bq=1s-1

1Bq=2.7×10-11居里通常用放射性比活度及放射性浓度二参数表示表示各种物质中的放射性核素含量。放射性比活度（specificradioactivity)

定义：指单位质量所含的放射性活度，单位是Bq/g，亦可用单位摩尔物质的放射性活度来描述放射性比活度，单位是Bq/mol，简称比活度，用于固体意义：表示样品内放射性核素在其所属的物质全部原子中所占比例的一个参数。

3.放射性活度单位放射性浓度(radioactiveconcentration)定义：单位体积溶液或气体内所含的放射性活度，单位是Bq/ml。3.放射性活度单位衰变常数（Decayconstant）:λ

意义：单位时间内每个核衰变的几率。单位：秒-1

或天-1例：32Pλ=1/1782850秒-1=5.6×10-7秒-1

60Coλ=1/239364155秒-1=4.169×10-9秒-1λ越大，该核素越不稳定，因此，32P比60Co活跃些4.衰变常数、半衰期和平均寿命半衰期半衰期T——母核数目衰变掉一半所需时间，或放射性活度减弱一半所需时间。T也是放射性核素特征量，也表示放射性随时间衰减的快慢。

T与成反比4.衰变常数、半衰期和平均寿命t=T时,N=N0/2∴半衰期差别很大，短的不到1s，长的达到1015y

半衰期(half-life)4.衰变常数、半衰期和平均寿命是衰变常量的倒数，是半衰期的1.44倍。核的平均寿命4.衰变常数、半衰期和平均寿命平均寿命

对于初始时刻的所有母核来说，寿命从零到无限大都可能存在，所以它们的寿命之和为4.衰变常数、半衰期和平均寿命经过相当于平均寿命t的时间，剩下的母核数目仅为原先的37%。

衰变常量、半衰期T和平均寿命之间的关系：知道一个，另外两个也就完全确定了，任何一个都可以作为放射性核素的特征量。

每一种放射性核素都具有特定值(T值、值)，可以根据测量的值，来判断是哪种放射性核素。

实验表明，原子核的放射性是原子核自身性质的反映，其特征量以及所遵从的规律不受外界条件(如温度、压强和磁场等)的影响，也不会由于核是处于单质中或是处于化合物中而有所变化。

4.衰变常数、半衰期和平均寿命人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。附录资料：不需要的可以自行删除儿科常见急症处理过敏性休克症状与抢救发病机理是典型的第I型变态反应，是由于抗原物质(如血制品、药物、异性蛋白、动植物)进入人体后与相应的抗体相互作用，由IgE所介导，激发引起广泛的I型变态反应。发生在已致敏的患者再次暴露于同一异种抗原或半抗原时，通过免疫机制，使组织释放组织胺、缓激肽、5-羟色胺和血小板激活因子等，导致全身性毛细血管扩张和通透性增加，血浆迅速内渗到组织间隙，循环血量急剧下降引起休克，累及多种器官，常可危及生命。临床表现

1．起病突然，约半数患者在接受抗原(某些药品或食物、蜂类叮咬等)5分钟内即出现症状，半小时后发生者占10％。最常见受累组织是皮肤、呼吸、心血管系统，其次是胃肠道和泌尿系统。

2．症状：胸闷、喉头堵塞及呼吸困难且不断加重，并出现晕厥感，面色苍白或发绀，烦躁不安，出冷汗，脉搏细弱，血压下降，后期可出现意识不清、昏迷、抽搐等中枢神经系统症状。

3．此外尚可出现皮疹、瘙痒、腹痛、呕吐、腹泻等。抢救程序

1．立即皮下或肌肉注射0．1％肾上腺素0．2—0．5ml，此剂量可每15—20分钟重复注射，肾上腺素亦可静注，剂量是1—2ml。

2．脱离过敏原，结扎注射部位近端肢体或对发生过敏的注射部位采用封闭治疗(0．00596肾上腺素2～5ml封闭注射)。

3．苯海拉明或异丙嗪50mg肌注。

4．地塞米松5～10mg静注，继之以氢化可的松200—400mg静滴。

抢救程序

5．氨茶碱静滴，剂量5mg/kg。

6．抗休克治疗：吸氧、快速输液、使用血管活性药物，强心等。

7．注意头高脚底位，维持呼吸道通畅。

以上几点是抢救过敏性休克患者的基本步骤，在抢救中应强调两点：一是迅速识别过敏性休克的发生；二是要积极治疗，特别是抗休克治疗和维护呼吸道通畅。输液反应的症状及抢救

输液反应的主要常见症状：

1、发热反应（最多见，占90%以上）；

2、心力衰竭、肺水肿；

3、静脉炎；

4、空气栓塞。

一、发热反应

1、原因输入致热物质（致热原、死菌、游离的菌体蛋白或药物成分不纯）、输液瓶清洁消毒不完善或再次被污染；输入液体消毒、保管不善变质；输液管表层附着硫化物等所致。

2、临床症状主要表现发冷、寒战、发热（轻者发热常在38℃左右，严重者高热达40－41℃），并伴有恶心、呕吐、头痛、脉快、周身不适等症状。

3、防治（1）反应轻者可减慢输液速度，注意保暖（适当增加盖被或给热水袋）。重者须立即停止输液；高热者给以物理降温，必要时按医嘱给予抗过敏药物或激素治疗，针刺合谷、内关穴。（2）输液器必须做好除去热原的处理。

二、心力衰竭、肺水肿

1、原因由于滴速过快，在短期内输入过多液体，使循环血容量急剧增加，心脏负担过重所致。

2、症状病人突然感到胸闷、气短、咳泡沫样血性痰；严重时稀痰液可由口鼻涌出，肺部出现湿罗音，心率快。

3、防治（1）输液滴速不宜过快，输入液量不可过多。对心脏病人、老年和儿童尤须注意。（2）当出现肺水肿症状时，应立即停止输液，并通知医生，让病人取端坐位，两腿下垂，以减少静脉回流，减轻心脏负担。（3）按医嘱给以舒张血管、平喘、强心剂。（4）高流量氧气吸入，并将湿化瓶内水换成20%－30%酒精湿化后吸入，以减低肺泡内泡沫表面的张力，使泡沫破裂消散，从而改善肺部气体交换，减轻缺氧症状。（5）必要时进行四肢轮扎止血带（须每隔5－10分钟轮流放松肢体，可有效地减少回心血量），待症状缓解后，止血带应逐渐解除。

三、静脉炎

1、原因由于长期输注浓度较高、刺激性较强的药物，或静脉内放置刺激性强的塑料管时间过长而引起局部静脉壁的化学炎性反应；也可因输液过程中无菌操作不严引起局部静脉感染。

2、症状沿静脉走向出现条索状红线，局部组织红、肿、灼热、疼痛，有时伴有畏寒、发热等全身症状。

3、防治以避免感染，减少对血管壁的刺激为原则。（1）严格执行无菌技术操作，对血管有刺激性的药物，如红霉素、氢化考的松等，应充分稀释后应用，并防止药物溢出血管外。同时要经常更换注射部位，以保护静脉。（2）抬高患肢并制动，局部用95%酒精或50%硫酸镁进行热湿敷。（3）用中药外敷灵或如意金黄散外敷，每日2次，每次30分钟。（4）超短波理疗，用TDP治疗器照射，每日2次，每次30分钟。

四、空气栓塞

1、原因由于输液管内空气未排尽，导管连接不紧，有漏缝；加压输液、输血无人在旁看守，均有发生气栓的危险。进入静脉的空气，首先被带到右心房，再进入右心室。如空气量少，则被右心室压入肺动脉，并分散到肺小动脉内，最后到毛细血管，因而损害较少，如空气量大，则空气在右心室内将阻塞动脉入口，使血液不能进入肺内进行气体交换，引起严重缺氧，而致病人死亡。

2、症状病人感觉胸部异常不适，濒死感，随即出现呼吸困难，严重紫绀，心电图可表现心肌缺血和急性肺心病的改变。

3、防治（1）输液时必须排尽空气，如需加压输液时，护士应严密观察，不得离开病人，以防液体走空。（2）立即使病人左侧卧位和头低足高位，此位置在吸气时可增加胸内压力，以减少空气进入静脉，左侧卧位可使肺动脉的位置在右心室的下部，气泡则向上飘移右心室尖部，避开肺动脉入口由于心脏跳动，空气被混成泡沫，分次小量进肺动脉内。（3）氧气吸入。（4）在行锁骨下静脉穿刺更换针管时，应在病人呼气时或嘱病人屏气时进行，以防空气吸入，保留硅管或换液体时的任何操作环节，均不能让硅管腔与大气相通。

输液反应的抢救方案：

1、吸氧。2、静注地塞米松10-15mg（小儿0.5-1mg/kg/次）或氢化可的松100mg（小儿5-15mg/kg/次）。3、肌注苯海拉明20-40mg（小儿0.5-1mg/kg/次）或非那根25mg（小儿0.5-1mg/kg/次）。4、肌注复方氨基比林2ml（小儿0.5ml/kg/次）。5、如果出现肢端发凉或皮肤苍白，可肌注或静注654-2针5mg（小儿0.5-1mg/kg/次），SBP<90mmHg时快速补液同时静注654-2针10mg。由于输液反应不是速发型变态反应，慎用肾上腺素，但如果输液反应并血压急速下降时用肾上腺素0.5-1mg皮下注射。小儿高热惊厥的急救高热惊厥是儿科常见急症，其起病急，发病率高，根据统计，3％～4％的儿童至少生过一次高热惊厥。小儿惊厥的发生率高，是因较成人的大脑发育不完善，刺激的分析鉴别能力差，弱的刺激就可使大脑运动社经元异常放，引起惊厥。如惊厥时间过长或多次反复发作可使脑细胞受损，影响智力发育甚至危及生命。因此惊厥发作时及时恰当的救治和护理显得尤为重要。高热惊厥临床表现可分为简单型和复杂型两种。简单型

特点：1、年龄：半岁至5岁之间，6岁上学后以后少见。2、发热：一般是由于感冒初的急性发热，惊厥大都发生在体温骤升达到38.5℃至39.5℃时。3、发作形势：意识丧失，全身性对称性强直性阵发痉挛，还可表现为双眼凝视、斜视、上翻。4、持续时间：持续时间：持续数秒钟或数分钟，一般不超过15分钟，24小时内无复发，发作后意识恢复正常快。5、脑电图：体温恢复正常后２周，脑电图检查正常。6、家族史