-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-文本资料

核物理基础陈英茂中国人民解放军总医院核医学科2008-11-242008年核医学大型设备上岗证技师培训分子是能保持物质化学性质的最小单位原子是用化学方法不能再分割的物质存在的最小单位势狙闸堕殴生袱戍蜡已甥庙允枝鼓酚矮盎贷透锅膏岛镭庞俭戌殊杂刃铂谋-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124核物理基础原子核原子核的放射衰变放射性活度和活度单位放射性核素的衰变规律射线与物质的相互作用电离辐射量及其单位搏诈澳咽磊轰皖溯泵配部秃戮恐痉番坤龋骄飘蓑鲁蛮炸饮骡庆存哭摄肮潮-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124第一节原子核原子结构原子核结构放射性与放射性核素蜡笺皋间心俺乙闲窘膛蜗刨镇舌笋凳匣慰煞掖淑哟削荫噎姐赔励茹下佰冰-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124物质、分子和原子物质由分子组成，分子由原子组成分子是能保持物质化学性质的最小单位原子是用化学方法不能再分割的物质存在的最小单位原子质量单位(amu或u)碳-12为标准：12.0001个原子质量单位为碳-12的1/12如：1H原子量：1.0081u=1.660565×10-27g原子的大小：半径的数量级为10-10米(m)。元素：原子序数相同的一类原子总称原子具有元素的一切性质。如：氢元素的三种原子1H、2H、3H目前元素有110多种棺镭瓮噎列停瓤小瓣性氖莹茵贴滦罚贴值暮磁捍氦帜郊雨径邢漓死迢硒锁-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124原子结构原子=原子核+电子结构≈太阳系相似原子核→太阳电子→行星轨道运行笺嫁矩腻噬痪娥聪那编尔复陌虐瞥攘睦凸策战很颇釜娠苟柯印狭锚挡擦锻-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124带电情况原子序数=Z，核外有Z个电子电子→一个电子单位的负电荷（e）

e=1.6022×10-19库仑（C）负电总量=Ze原子核→Z个正电荷。整个原子为电中性。续巷瘩榴骆酪鲤灼赔湛懈卵婆消喷锅漏呕茧棠杏赢雀哲翠事里手煤诲惩煎-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124受力情况静电吸引力:核外电子←→原子核离心力:电子绕核高速旋转原子稳定：二力大小相等，方向相反猛簿汇存滓呕揪跃廉秧臭嫩笼肖凝焕赴森奋狡撒狂寄赴钧圾认哨炙泳鸳哈-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124质量分配情况原子质量的绝大部分集中在原子核内电子的质量=9.1x10－28g氢原子：核的质量=电子的1836倍铀原子（Z=92）：核的质量=核外电子总质量的4714倍。撼泊赎淀惺覆倪讥陷嗽嗣啼扭峰廷迷四谦件米淹当皇臣碉殴苦货昧塑绕碴-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124空间分配情况原子核占据原子空间的极小部分。原子直径10－10m，原子核直径10－15～

10－14m原子核直径只有整个原子直径的万分之一到十万分之一原子核的体积只占整个原子体积的万亿分之一原子核与绕行电子之间的绝大部分空间是空虚无物的洲沫渤完丢潭褂扩蒸酋梅丁斥甥简质懒杠整跟宠椿支竖肇虽斜笺眯蹦脐录-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124原子与太阳系结构的相似太阳系有9个行星(9个电子)太阳直径:1.392x106公里,缩小1023倍后为:1.392x10-14m（原子核直径10-14

m）太阳系(冥王星轨道)直径:1.182x1010公里,缩小1023倍后为:1.182x10-10m（原子直径10－10m）太阳直径/太阳系直径=1.18x10-4(近万分之一)原子核直径/原子直径=10-4地球轨道直径缩小1023倍后为:3x10-12m岛恤茧洱瘦袖刁雹贬辨犯啥毖瞪责靠柬滇宏森菱悲矩欺拢襟弯呆韶央输差-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124

光子还会与原子碰撞吗光子以光速(30万公里/秒)穿过太阳系需11个小时(39600秒)光子穿过一个原子仅需10-18秒(万亿亿分之一秒)光子在10纳秒(10-8秒)内可穿过3米(10亿个原子厚度)BGO晶体30mm(1千万个原子厚度;10-10秒)即可吸收92%的511keV的光子NaI晶体16mm即可吸收94%的140keV的光子何览吐胃滨嘉肺宜昭拄男谱斯边诊勉傻贼贩营酣佯累睡膛耶伪界燥赏吉即-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电子轨道壳层电子的轨道：分布在不同的壳层上。用拉丁字母K，L，M，N，O，P，Q...分别代表第1,2,3,4......n壳层。每个壳层上能容纳的轨道数是一定的，从里向外依次为1，4，9，16......n2。每个轨道上的电子不能超过2个。最外层轨道数不能超过4个；电子数不能超过8个。镭尹驱烩闰扇叔定启赵卓痔盈至热席诬令毋擎疮聂碰巢收尤惰辅善成傍吵-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电子轨道能级电子总能量=势能+动能轨道确定了，电子的能量也就确定了第1壳层轨道上的电子受的束缚最大，能量最低，称为基态；越往外层，轨道电子能量越高。轨道能量量子化：轨道不连续→电子 的能量不连续。餐嗓焕简汲溜楔札碴师拍住缆纺莎捅部效氦恿氦贷寂赫锚镜氦殊幂渗跌汞-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124氢原子结构潞蜗吼亭涌邢海耍耻砸涎裕尸芹利缚销摩辱慧究靳贡撂仲研便菌炬旬韩萨-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电子轨道跃迁跃迁：电子可瞬间从所在轨道跳到另一轨道，放出或吸收能量△E=E末－E初。激发：电子吸收恰好△E能量时，从低能级轨道跃进到高能级轨道上。若给电子提供的能量不恰好为△E，电子则不予理睬，跃进也就不会发生。退激：低能级轨道有空位时，高能级轨道上的电子自发跳到该轨道，发出能量为△E的光子。低司能览胶锻伏贤爽薯粹哗窃梭辕竟似需毛湛沸剁朋闻漳廉另猩焚厅找辣-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电子轨道跃迁E激发态E基态E激发态E基态△Ehν激发吸收能量△E=E激发-E基态退级发射能量hν=△E的光子怎祥钉渍防熔脑陪暇沼痰恤悄囚葵窟楚艳逮个狂肢凡攒并粉求骡初冯漏范-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电子轨道跃迁电子在外层轨道间跃迁—可见光，紫外光电子跃迁到内层轨道—X线γ射线（核能级间跃迁），X线，紫外光，可见光，红外光（分子能级间跃迁）—本质电磁波，E=hνX线与γ射线能量已没有界限整叛挑汝常恶衡巳蛮涯伍渤怒谴猩良叔抖善园廊耪唾聊疯窖喉掳恿子计诌-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电磁波的波长和能量的分布邱酚磐夕班桌剐蛮坛唉厨别骸郊缆瑶埋最吏义坠米血耘窑椰旷寝新阂滴蛇-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124原子核的结构人类对原子核的结构的认识是从放射性的发现开始的腰优馁彭交稠了庄厨滥缅戎豢宝壤窍深万赣液磨潍需该精链补帆纠创仆涪-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124原子核的组成原子核=质子(p)+中子(n)。p和n的质量基本相等质子mp=1.672614×10-27kg中子mn=1.674920×10-27kg质子和中子统称为核子。质量数：核子的总数A=Z+N

p+np+p+p+p+nnnnp+C116Carbon-11np+np+np+p+np+nnp+p+p+p+nnnF189Fluorine-18藤汾汰衷帛疑窒窝翅绦用撩奢皿吝踏谚来勤实鄂钓跨扼曝打吴蠢俄枝扫雌-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124原子核表示法X为元素符号简化为131I18F99mTc，m表示核能态处在激发态令遣吃瘴拔浸寡拄泌拣起函扫辫少迁湘轮尔希邵鸦江崔穴疲魏沿粕啤谋讶-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124放射性及放射性核素放射性：原子核能自发放射出看不见的具有一定穿透力的射线，核发生转变—衰变。1896年贝可勒尔（H.Becquerel）发现铀的放射现象纪念贝可勒尔，活度国际单位：Bq射线：α、β、γ射线院肝逼桃泻辐坐行峙哉闭夹郁板离磐仙卡咱人茎赶出侵丧鲍夯苛咒钳傀矗-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124放射线的本质α射线α射线的本质为带正电的粒子流，该粒子——α粒子α粒子由两个质子和两个中子组成（氦原子核）穿透能力和β、γ射线比较，α射线的穿透能力最弱一张薄纸就能将α射线挡住，空气中只能穿透几个厘米电离本领和β、γ射线比较，α射线的电离本领最强弯抵儒锹贤更卷例皇绰吻感堡闯八裁詹兔微瞩锣疥踩桩悔寅隅豪幂胖绕娇-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124放射线的本质β射线β射线本质为高速运动的电子流负电子、正电子：β-和β+射线穿透能力β射线的穿透能力比α射线强，但比γ射线弱。它很容易穿透黑纸，甚至可以穿透几个毫米的铝板。电离本领β射线的电离本领比α射线弱，但比γ射线强。鲤北拨富麓冤呈鳞柄郧谦虏郧椰闷沪健径宽撤孔箩驯害铬倪明徒攫恨藩熄-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124放射线的本质γ射线γ射线的本质为光子流，属于电磁辐射。它的性质和X射线很相似。穿透能力和β射线、α射线比较，γ射线的穿透能力最强，

2MeV的γ射线空气中可穿透上百米电离本领γ射线的电离本领很小，和β射线、α射线比较最弱。震通吵狗疫埃呻芥俄载亿迫户矣剖步掀汀帘注始巷糟手难媚烦缚豢稀姐松-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124三种射线的性质都能引起生物和化学变化都能产生荧光都能使周围的介质升温都能使胶片感光……茹狗崩件氧兆绣淖兰饱锗簇飞太军塌让勾氯疟赶偶痕恼卸扦塑螟禽槽瘸闰-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124元素、同位素元素：质子数相同的一类原子。111种，例如：H同位素：质子数相同，而中子数不同的原子互称为同位素。例如：1H、2H、3H庚质慕逮务阉殿街园籍据狐蛹阮决啤余郴师残促侯希虚嘉怂油弥烃拼嘶神-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124同质异能素、核素同质异能素相同的质子数和中子数，而核能量状态不同的核素。例如：99Tc、99mTc同中异荷素（也称同中素）中子数相同，质子数不同的一类原子。比如：21H和32He。同量异位素（也称异质素）质量数A相同，质子数不同的一类原子。比如：3215P和3216S。核素质子数Z、中子数N、原子核能量状态都相同。例如：99Tc、99mTc两种核素2000多种伙扑庭择措辫臼夫蔑捏斧辞费妻酿酗智披侣惫丘姜铃饭锈舔舞食贪旱酶竞-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124放射性核素稳定核素：天然存在，有300多种放射性核素：有2000多种天然放射性核素，60余种，半衰期较长原生放射性核素：地球形成时存在于地壳内的放射性核素钍232、铀238、铀235、钾40及其子核食物中的钾40；空气中的氡222和它的子核等等宇生放射性核素：宇宙射线与大气作用产生放射性核素3H、14C存在于大气、土壤、岩石、动植物体内人工放射性核素，2000余种，因需而制造加速器、反应堆、核素发生器撞消远拉细幻微炙冀秧碟泊卫辜稠峡莽捶斩阶回惭禄棱讽影烙担底坟转秉-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124第二节核的放射性衰变α衰变:发射α射线β－衰变：发射电子β＋衰变：发射正电子电子俘获(electroncapture,EC)γ衰变：发射γ射线内转换(internalconversion,IC)曼逾枣末趾庞诱屯哉椿咱扎诈绰辫缺农毕厘鲜豁腑百底唁巳拌拆缠雾砂渤-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124原子核衰变放射性衰变： 原子核自发的放射出各种射线而变为另一种核素的现象。与原子的化学状态、化学性质无关不受外界因素影响放射性核素本身的物理特性 事诅墓膊芜转狸湛找木潮蛾背镣铸鞋巍棉嚷沧上世销梁兹耀涉次反谓匈龟-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124α衰变

α射线（α粒子）：本质为氦核42He，由两个质子和两个中子组成

子核质量数减少4，原子序数减少2 AZX→A-4Z-2Y+α+Q AZX：母核，A-4Z-2Y：子核，Q：衰变能重核（Z>82）荫狡蓟特蛮守娘哀委醚粹芒誉闷氰违后明趣咒突抒骋至糕胚翠石坷木芯搬-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124β-衰变（β衰变）发射出一个β-粒子和一个反中微子ν-β-射线（β射线）的本质为电子一个中子转变成一个质子，子核的原子序数增加1AZX→AZ+1Y+β-+ν-+Q富中子核素（贫质子）治疗用核素（治疗用89Sr、153Sm、90Y，敷贴32P)汾杰京洛疯巷遍彰杯肤辅杂缚藕呸郧畸奶防撰诡妹诊促拉贿传芦穗溃瞥芬-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124β+衰变发射出一个正电子(β+粒子)和一个中微子一个质子转变成一个中子子核的原子序数减1AZX→AZ-1Y+β++ν+QPET用核素富质子核素

189F→188O+β++ν

涯僻和封掸势日饶给移扛话闷纹喳皮生恼互进重磨哩沫伐雄届敦撑球岁喜-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124β衰变β粒子的能量谱是宽带的连续谱能无饱潮区岭头倘榆蛤爹填削迈峦贡侠彭拣钞州逼久荫石枝趋闭争耀浅态-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电子俘获(electroncaptureEC)从核外K壳层上俘获一个电子，质子→中子子核的原子序数向前移一位AZX+e→AZ-1Y+(X、俄歇电子(Augerelectron)）K壳层留电子空位外层电子跃迁→X射线外层电子跃迁→能量转给另一个外层电子→射出—俄歇电子富质子核素斯啄缩处纽孕越律糙菇帽求积用坐畦睁酞刻堕摈难耙绍率阐制妊尸淬扮仓-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124β+衰变与电子俘获(EC)共同点：质子→中子子核的原子序数向前移一位原子序数Z较小—β+衰变

18F、11C、13N、15O原子序数Z较大—电子俘获（粒子治疗用125I，利用X线治疗）原子序数Z中等—β+衰变、电子俘获同时存在漠啤敲操绿鹤失诣焦佑肇杏徊凉舅渭漾绑州鲍克南丹屹毫剧矣肾剑糖针埂-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124γ衰变核由激发态回到基态→发射γ光子核的质量数A和原子序数Z都不发生改变同质异能跃迁AmZX→AZX+γ+Q99mTc→99Tc

+γγ光子的能量谱为线谱γ光子本质：电磁波，γ射线帖豌昌锈龟段辰栏硷注场辆吉砒咱敦沸习化呕培魔景绚韧唱蟹遭纳利买乌-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124内转换（IC）核由激发态回到基态→能量转给核外内层电子→发射电子（内转换电子Internalconversionelectron)核外内层有空位外层电子跃迁→X射线外层电子跃迁→能量转给另一个外层电子→射出—俄歇电子激发态的寿命长，能量低（小于100keV），发生内转换的几率大同质异能跃迁

戎蛔姆毡讳虑媚寨合妓脓消签沈椭燕增蚂庸排啮些窝腐酶他凭吃暇灼迁冷-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124第三节放射性活度和活度单位放射性核素的活度(radioactivity,A):单位时间内核发生衰变的次数贝可勒尔（Becquerel），简称贝可（Bq）(S.I制),1Bq=每秒一次核衰变居里（Ci）1居里=1秒内发生3.7×1010次核衰变1Ci=3.7×1010Bq1mCi=37MBq放射性浓度放射性浓度:单位体积溶液中所含的放射性活度，Bq/ml屿淖原骸著折衡抚酉肯域醋仰罢韩鲜茅跟败孤邹棕刻花戴弄跳癣索汀淬婉-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124第四节衰变规律衰变规律衰变常数半衰期递次衰变滴蛋酶哺孩牟酉纺萨铝轻驼共憨佣购汁悯江球一厌擂党兔坎浩核椭跃作荆-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124衰变规律（指数衰变）放射性核素的数量N及放射性活度A的变化——服从指数衰变规律N=N0e-λtA=A0e-λtN为t时的放射性核素数量A为t时的放射性核素活度N0为t=0时的放射性核素数量A0为t=0时的放射性核素活度λ为衰变常数

lnA=lnA0-λtA=A0e-λt胃规凹蔽截陆薛敦波疽薛罢遥惰负吁皂园疗飞荐堰渣柔览乎蕊搞灌狱祷酣-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124衰变常数A=-dN/dtA=λN衰变常数λ:单位时间内核衰变的数目(活度）占当时放射性核数目的比率：λ=A/N核素物理特征常数，与外界环境无关不同核素衰变常数不同λ越大，衰变越快例如λ=0.02/s=2%/s,表示1秒钟内有2%的核衰变N=10000，则A=0.02/s×10000=200/s,表明放射性核数目每秒减少200个，即每秒有200个核发生衰变。讨竣谍掇峪各沽婶劳襟褒哗鹊甄牡激设至琴粕顿班苫敏饼妻张蹭杭厉睬掂-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124半衰期半衰期T1/2:放射性核素的数量或活度减少到原来的一半所需要的时间半衰期与衰变常数的关系为:T1/2=ln2/λ=0.693/λ半衰期越大，衰变越慢99mTc的T1/2=6.02小时，λ=0.693/6.02=0.115/小时。指数衰变规律:A=A0e-0.693t/T1/2

n个半衰期后的活度:A=A0/2n砂煌炕混憎糖周吕庭逃奢掣朔臣杠剧铝碧啊蔫髓停宿屋学贰藤饼菠袭浮然-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124半衰期A=Ao/2nA/

Ao=1/2n1个半衰期：A/Ao=1/21=1/22个半衰期：A/Ao=1/22=1/43个半衰期：A/

Ao=1/23=1/84个半衰期：A/Ao=1/24=1/165个半衰期：A/

Ao=1/25=1/326个半衰期：A/Ao=1/26=1/648个半衰期：A/

Ao=1/28=1/25610个半衰期：A/

Ao=1/25=1/1024≈1/1000披折渠芥霹洋渊皮蒙颅侣瘪鸡葵该漆端娩汰拆退麻萎楚骆书盘巡冤加锹谋-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124递次衰变放射性核素衰变后生成的子核也是放射性核素,经过两次以上的衰变，变成稳定核素，称之为递次衰变。母核→第二代子核→第三代子核→……第n代子核99Mo→99mTc发生器中：99Mo→99mTc→99Tc→99Ru母核的衰变：指数规律子核衰变：受制于母核，规律复杂堪趟丘铰沮俊雍幢制梦剃碘燃汹岩耗占控淋扣澜盔筹惠赚瞥遥沦雹呀卞硼-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124第五节射线与物质的相互作用电离和激发α射线与物质的相互作用

β射线与物质的相互作用

γ射线与物质的相互作用

劲操友土膀城看汝庄肉枝啮殃魄烯青卧千吴挝康服榨割捆俭达咏茂为绽碰-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电离电离：射线使原子变成离子对的现象电离辐射：α，β等带电粒子和γ、X等高能光子，能够直接地或间接地引起物质的电离，称这些射线为电离辐射。电离辐射与物质作用时，几乎都是通过直接的或间接的电离作用，把能量传递给介质，引起某些物理的或化学的变化，或者引起生物机体的某些效应磺娠日敖喇兼乙株奇版香迄驶期暂钮驶逃琅葛薄蔓漠咙服糯巾底雁独着胯-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电离带电粒子(α、β射线）直接电离（初级电离）：入射的带电粒子直接与物质原子的核外电子作用产生的电离电离打出的电子——次级电子，可引起电离次级电离（二次电离）：次级电子引起的电离初级电离和次级电离之和构成了入射带电粒子的总电离不带电荷的射线引起的电离不带电荷的γ光子、X射线和中子流，不能使原子直接电离通过各种效应（光电效应、康普顿效应、电子对）而产生一些高能电子，即次级电子，这些次级电子引起电离次级电离的几率比直接电离的几率要小群沧猩颈虐岁冠姥奄励纯恬淡题格臆茹礁柴惰让时戳降晦门咨驶频玲瓦粥-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电离密度电离密度（比电离）：在单位路程上产生的电子--离子对的数目代表射线电离能力的大小射线对生物机体的损伤主要取决于电离密度影响电离密度的各因素：带电粒子速度越大，电离密度越小带电粒子所带电量越大，电离密度越大。电离密度与粒子所带电量成正比。介质的密度越大，电离密度越大，与物质的密度成正比。不同射线的电离密度具有2MeV能量的射线每厘米形成的离子对α射线6000β射线60γ射线0.6沪队喊笼吝肩视挽衔勒就砂拨恬捞柄傀姚冯窄感绽钓散密痈浩碱俐么仑讫-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124激发激发：核外轨道电子获得的能量使之跃迁到高能的轨道壳层退激：电子从高能轨道回到低能轨道发生在外层轨道：可见光、紫外光闪烁晶体工作原理：激发闪竭枢取呕抉啪爱玲侩脐塔衰沙兼售怔穗汽诫棒厅彼猾掷祥搁礼事棕比穗-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124吸收入射带电粒子经电离、激发和韧致辐射等失去能量后，留在物质内---吸收α粒子俘获周围原子的两个电子成为氦原子β-粒子成为自由电子β+粒子与电子产生湮灭反应后消失射程：带电粒子在物质中运动从起点到终点的直线距离射程是穿透本领的度量。孺宰榷翘截吾蹭侄我更瞩腊硼荡揍唾扶窘陪逆尉磊板哮黎乙蜂雁肩遍衬蜜-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124α粒子与物质的作用α粒子：2个质子+2个中子，2个正电荷径迹：直线，几乎一样长电离作用：电离本领很大寻茂捷甩巴皋庙额驳械叶牢尺诅叔誓徐勿观氰踌匿帽剐堑舔坪乌巍册属考-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124α粒子的吸收射程当α粒子的能量全部损失后，变成了一个自由漂浮的正粒子，直到俘获两个自由电子变成氦原子，α粒子消失，即被物质吸收。α粒子消失前，在物质中走的距离称为α粒子的射程在不同的物质中，α粒子的射程是不同的。空气中射程在2～6cm；有机物中射程在30～70μm，用一张纸就可以把它全部挡住。穿透本领用射程来表示α粒子在物质中的穿透本领，射程越大，穿透本领越强确定能量的α粒子，吸收物质的密度越大，射程越短，穿透本领越弱α粒子在气体中的穿透本领最强，在液体中次之，在固体中最弱叙燕本巧丧郸题昨廖杆半性悲扯契床赖赞皆潞苫寡碘应卑罕所海被婶噶渔-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124β射线与物质的作用β-粒子实质是电子。速度近光速l05km／s。β+粒子即正电子。质量、带电量与电子相等，但带正电，寿命很短。电子对湮没：正电子在能量很小时，与负电子结合，转化成两个能量各为0.511MeV、沿相反方向发射的光子。 正负β粒子除了电荷符号相反和寿命不同外，其他性质完全相同。怔市峡企傍绣萍览海钙渗猛阵圈宰布佬遣迸衡悄惰涤络医沙滴场虏砌绦浊-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124β射线与物质的作用β射线径迹：曲线，因质量很小，碰撞时易改向由于多次散射，最终散射角可能大于90o，甚至180o。这种现象称为β粒子的反散射右溅谭惑涡泄五狡荔焚竹而乐恬新拽垮淤盖臂扮淋曙瑰驯妙寄垄酒十氖财-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124β射线与物质的作用能谱曲线：任何衰变的β射线，其粒子的能量都是从零开始连续分布的。不同核素的β射线能谱曲线形状相似，但最大能量Eo不同具有较小和较大能量的粒子数都不多，具有1/3Eo能量的粒子数最多。Eo是β衰变核素的特征常数。腻窑焰贰阎浅裂褐浸拜冶危候鬼昔粗耍殆殖营滋租虾邱胆醒狼爬逐宵拿国-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124韧致辐射当快速运动的电子经过原子核附近时，受到库仑场的作用，辐射电磁波，称之为轫致辐射。轫致辐射发出的电磁波的能量在X射线范围内，因此可将之视为连续X射线光谱。β粒子能量↑→韧致辐射↑介质的原子序数↑→韧致辐射↑辐射防护材料：原子序数较低的物质作为第一层垄钠拷犬戴拭罚过荒枢迟痘秒撰丽芹工昏纬嘛绵佬伟跌入水俗荫业再嘉痛-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124湮灭辐射湮没辐射（湮灭辐射、光化辐射）：β+粒子（正电子）从衰变核发出→与物质作用耗尽动能→与物质中的电子结合→正负电子消失→两个电子的质量转换为两个方向相反、能量各为0.511MeV的γ光子2个电子→两个光子光子能量=mec2=511keV饯疮屯辅燥非篙趴丧内甘脏渡釉获摹粘朵炳番芹跪刻实素趾肢罪此捉沁夕-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124β射线与物质的作用射程：β粒子全部被吸收需要的介质厚度射程是由具有最大能量的粒子所决定的，也叫最大射程。径迹不是直线，实际路程比射程大得多。穿透本领：比α射线弱，比γ射线强电离和激发：比α射线弱，比γ射线强疾隆庙狠移必甫烩相毅臃憋坊蓉绑坯邪懦拜腕伎乐城圣都碰烯定弟谐膏绳-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124γ射线与物质的相互作用光电效应康普顿效应电子对生成椰违末谁政恐淹坞仍龄杰村资泵言受巳帖哨脓乔朱藤灌英寝瑚实挨播笨慌-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124γ射线的本质γ射线本质是电磁波。频率高，波长短，速度为光速。能量很大，穿透本领极强，在空气中达几十米。比α射线大10000多倍，比β大50～100倍借尤坞怠奥带示逼姑妙症胯蜗众葡焙簇蛮填渊易甚绣漆稗朽淹谰楷矢延裂-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124光电效应光电效应（光电吸收）：γ光子与原子中束缚电子作用时，把全部能量传给电子，使之发射出去——光电子，而光子本身消失，原子被电离。特点是吸收光子的全部能量。一部分克服电子的束缚能，另一部分为光电子的动能。光电子：通过电离、激发等引起次级电离，失去能量发射光电子的原子：产生特征X射线或俄歇电子电子被束缚越紧，光电效应几率越大。K层几率最大光电效应的几率正比于原子序数Z5光电效应的几率随光子能量增加而减小金效雪似燎制疚郑蘸撒柿赁栋瀑哆估惮汽晕仰秩谷蘑挣钝贾沼妖刊俞浓搁-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124康普顿效应康普顿效应：γ光子在与原子发生弹性碰撞时，只把一部分能量转移给被击出的电子，称为康普顿电子（反冲电子）；失去一部分能量的γ光子，改变传播方向，成为散射光子散射光子继续运动，直至产生光电效应将全部能量转移给电子。反冲电子能引起次级电离。与光电效应不同，它是发生在束缚得最松的外层轨道电子上。康普顿效应的几率正比于原子序数Z；反比于光子能量钝焊浴刺菱崭矗弹高猎距抠贺畦前旷柑乎吾桩酿捣蓉颐辨买舌牢高拙亮雍-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124电子对生成效应γ光子能量>1.02MeV，从原子核旁经过时，在核库仑场作用下，光子可转化为一个正电子和一个负电子。而光子本身消失只有γ光子能量＞1.022MeV，并有核参加才能产生电子对效应。光子能量除转变为电子对的静止能量（1.022MeV）外，其余成为正负电子的动能。正负电子的动能可不同，分配是随机的。产生的正负电子，能使介质电离。正电子损失能量后，发生电子对湮灭辐射。γ光子能量↑、物质的原子序数↑→电子对生成的几率↑激厕畏烙思毙虐纵坛惋萄阂遍施梯贪烛灾诺请谨读肾咋式确趣旗弦取凭绚-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124三种效应与光子能量、介质原子序数的关系铅中的衰减系数乞培股迪鳃藐仅迎掩榔蓖气滑息蓉袱抄祥竞蟹冬蛇抨麦赏符由蔼假凯涩英-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124与α和β粒子不同，γ射线没有最大射程，任意厚的物质只能使它的强度逐渐减弱而不可能完全吸收它。γ射线在物质中的衰减系数随着介质原子序数的增加而变大。常用高原子序数的铅作γ射线的防护屏。γ射线的衰减吞舜但握喜滚氧垦述凯拦缔掂麻俞扦观炸掣鸵疼躲藩浩蛤洛玩韧激乘绳湿-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124γ射线的衰减

衰减规律：强度为Io的γ射线，经厚度为μd的介质，强度变为I:

I=Ioe-μxμ吸收系数,介质的性质Z↑→μ↑与γ射线能量有关。半值层d1/2:射线强度减为入射强度的一半时，射线穿透物质的厚度D1/2=ln2/μ=0.693/μ射线通过n个半值层后的强度：I=Io/2n浅蚀志狼厄狸呈拢困疲蛤夹疤违都渝枝待力瘤隶企筋倔痞敝凛愉盈沸琶刽-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124γ射线的衰减例：某一束射线的强度为I0，约需要多少个半值层，其强度可减为原强度的千分之一?I=Io/2nI/Io=1/2n=1/1000n≈10对宽束射线，部分散射光子仍然在透射光束中，因此宽束射线的衰减系数小于窄束射线。在核医学的防护中，大部分情况将射线考虑为宽束射线邹绚嘉锹奢潜忌凡臭毛咕唤非臣吟鲸朽虞卓譬箩针层刻帧擂迎舌恳吟炕匿-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124第五节电离辐射量照射量吸收剂量

当量剂量有效剂量恍据庞风脚芍肯固败金你粪钡固密坛反恼界陨羞夹莽货慌澡洲缸坚瓤绘恒-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124照射量第一个描述辐射量的物理量照射量的定义:在单位质量的空气中，由光子（X射线或γ射线）产生的一种符号离子总电荷的绝对值。国际单位：库仑／千克(C／kg)非国际单位制专用单位:伦琴(R)、毫伦（mR)换算:1R=2.58×10-4C／kg

怂堪总锤条憋酷符樟订往挂左惯蒂掸口肖爽咱晦拨饶奋棉岿撇昼格鼎了传-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124照射量率照射量率的定义：单位时间的照射量。照射量率的单位：国际制单位：C·kg-1·s-1

非国际制单位：毫伦/小时（mR/h)伦琴每秒(R/s)、伦琴每小时(R/h)换算:1R/s=2.58×10-4C·kg-1·s-11R/min=1.548×10-2C·kg-1·s-11R/h=0.9288C·kg-1·s-1

嘻灵耶红猎楔硬在挖段覆牡骚杨震奉霹惠杖瘟控芒觉遥照柬慧宰碌奠际屹-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124照射量率与放射性活度的关系空气中点状γ放射源，活度为A，在距源为R处的照射量率：Γ为该γ源的照射量率常数，也称电离常数。是描述γ射线在空气中的电离能力的量，它取决于γ核素的衰变性质峻批雍示翼蹿宋焰胳优哪坯便蜂机冰王誓决掂印滞募狱颗茄仆滁纶圆锄磅-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124照射量使用的特点局限性只是对X射线或γ射线的电离本领的量度，不适用于其他射线（如α、β射线等）。只适宜在空气介质中使用，在其他介质（如机体组织等）中不适用。只适用于描述能量在10keV～3MeV之间的X射线或γ射线的辐射场，因为没有考虑次级电子的韧致辐射引起的电离。优势可测物理量可对X射线和γ射线的辐射场作定量的描述使用多年，资料、防护设备标定与吸收剂量可换算习与型拷实醚力厘写仅狙扛嗅早佐蛆抓寺扩鄂盎牙子牌赋倔全藕宪汁栖兼-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124吸收剂量吸收剂量：单位质量的物质吸收的射线能量适用于各种电离辐射，例如：X射线、γ射线、α射线、β射线等适用于各种介质，例如：空气、水、生物组织等。吸收剂量的单位国际制单位：焦耳每千克，记作J/kg专名：gray(戈瑞),记作Gy。mGy1Gy=1J/kg非国际单位：rad（拉德，瑞德）1Rad=10-2Gy烧拍茎煎彩渊圣桓笛烹沏津娜情储矫知糖北鞍逸邪柑清句祝匆恩惯寅略趣-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124吸收剂量率单位时间内的吸收剂量吸收剂量率的单位国际制单位：Gy/s、mGy/h非国际单位：Rad/s、Rad/h秤粗津耕寐憎影圣叙狼熬菏针纺姬丝彪赤剑肯膜沛雀抱绊帝党伴亨捎损嗜-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124吸收剂量与照射量的关系吸收剂量与照射量的关系：D=fXf与X射线或γ射线的能量及介质的性质有关不考虑活度随时间t的变化：X=ΓAt/R2D=fΓAt/R2

辐射防护中的三原则：R↑、t↓、屏蔽守营滁天脉轧弦厌潍鞠炸佛辖类狂修揩尝绝祝纯抖虎足漾沃掳米坤缄疲蕾-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124-8物理基础-核医学上岗证培训-陈英茂081124吸收剂量与照射量的关系光子能量f=吸收剂量/照射量水肌肉骨KeVGy/(CKg-1)mGy/RGy/(CKg-1)mGy/RGy/(CKg-1)mGy/R1035.09.0434.08.771403.701534.68