南昌大学医学院2019级医学影像物理试题

PAGEPAGE22南昌大学医学院2019级医学影像物理试题第一章习题解答1-1产生X射线需要哪些条件？答：这个题目实际上把高速电子轰击靶产生X射线这一事实在条件上予以明确。首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶，电子加速的环境条件即在阴极和阳极间建立电位差，为防止阴极和阳极氧化以及电子与中性分子碰撞的数量损失，要制造压强小于的真空环境，为此要有一个耐压、密封的管壳。1-2影响X射线管有效焦点大小的因素有哪些？答：影响有效焦点大小的因素有：灯丝大小、管电压和管电流、靶倾角。1-3在X射线管中，若电子到达阳极靶面的速度为1.5ms-1，求连续X射线谱的最短波长和相应的最大光子能量。答：此题的思路是由动能公式求出电子的最大动能，此能量也是最大的光子能量，从而求出最短波长。但当速度可与光速c=3ms-1相比较时，必须考虑相对论效应，我们可以用下面公式求出运动中电子的质量此题的结果告诉我们，管电压为73.8KV。反过来，如果知道管电压，求电子到达阳极靶表面的电子速度时，同样需要考虑相对论效应。1-4下面有关连续X射线的解释，哪些是正确的？A．连续X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果；B．连续X射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果；C．连续X射线的最大能量决定于管电压；D．连续X射线的最大能量决定于靶物质的原子序数；E．连续X射线的质与管电流无关。正确答案：B、C、E1-5下面有关标识X射线的解释，哪些是正确的？A．标识X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果；B．标识X射线的质与高速电子的能量有关；C．标识X射线的波长由跃迁电子的能级差决定；D．滤过使标识X射线变硬；E．靶物质原子序数越高，标识X射线的能量就越大。正确答案：A、C、E1-6影响X射线能谱的因素有哪些？答：电子轰击阳极靶产生的X射线能谱的形状（归一化后）主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。当然，通过附加滤过也可改变X射线能谱的形状。1-7影响X射线强度的因素有哪些？答：X射线在空间某一点的强度是指单位时间内通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。可见，X射线强度是由光子数目和光子能量两个因素决定的。影响X射线强度（量与质）的因素很多，主要有：增加毫安秒，X射线的质不变、量增加，X射线强度增加；增加管电压，X射线的质和量均增加，X射线强度增加；提高靶物质原子序数，X射线的质和量均增加，X射线强度增加；增加滤过，X射线的质增加、但X射线的量减少，X射线强度减少；增加离X射线源的距离，X射线的质不变，X射线的量减少，X射线强度减少；管电压的脉动，X射线的质和量均减少，X射线强度减少。1-8原子放出X射线前是静止的，为了保持活动不变，当它发射X射线时，原子经历反冲。设原子的质量是M，X射线的能量为h，试计算原子的反冲动能。答：此题的关键在于利用X射线的动量和能量的关系：。根据动量守恒，可知：这样，原子的反冲动能1-9X射线摄影中，光电效应和康普顿效应对影像质量和患者防护各有何利弊？答：诊断放射学中的光电效应，可从利弊两个方面进行评价。有利的方面，能产生质量好的影像，其原因是：①不产生散射线，大大减少了照片的灰雾；②可增加人体不同组织和造影剂对射线的吸收差别，产生高对比度的X射线照片，对提高诊断的准确性有好处。钼靶乳腺X射线摄影，就是利用低能X射线在软组织中因光电吸收的明显差别产生高对比度照片的。有害的方面是，入射X射线通过光电效应可全部被人体吸收，增加了受检者的剂量。从全面质量管理观点讲，应尽量减少每次X射线检查的剂量。康普顿效应中产生的散射线是辐射防护中必须引起注意的问题。在X射线诊断中，从受检者身上产生的散射线其能量与原射线相差很少，并且散射线比较对称地分布在整个空间，这个事实必须引起医生和技术人员的重视，并采取相应的防护措施。另外，散射线增加了照片的灰雾，降低了影像的对比度，但与光电效应相比受检者的剂量较低。1-100.5cm的铝将单能X射线强度衰减到46.7%,试求该光子束的HVL。答：此题是衰减规律的简单应用。根据衰减规律，可知：，从而求得线性衰减系数1.523cm-1再根据半价层HVL与线性衰减系数的关系：，得：HVL=0.455cmAl1-11质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数三者间的区别和联系怎样？答：X射线光子与吸收物质发生相互作用时，一般情况下，光子的一部分能量以散射辐射的方式从吸收体中辐射掉，另一部分转化为高速电子或正电子的动能。质量衰减系数表示入射X射线与物质相互作用的总概率，它包括所有可能发生的相互作用的概率之和。质能转移系数表示相互作用过程中光子能量转移给带电粒子的那部分份额的总和。不过，由于光核反应及其它一些过程的发生概率很小，因而带电粒子的能量主要来自光电效应、康普顿效应和电子对效应三个主要过程。传递给带电粒子的能量，其中又有一部分转移成韧致辐射。质能吸收系数表示扣除韧致辐射后，光子交给带电粒子的能量用于造成电离、激发，从而真正被物质吸收的那部分能量所占的份额。在数量上它们之间的关系为：，，1-12已知入射光子的能量为,散射角为,试求散射光子的能量。并分析低能入射和高能入射光子在90˚方向上光子散射的情况。电子的静止能量为。答：由能量守恒和动量守恒，可得，散射光子能量为：为入射光子能量hν和电子的静止能量的比值，=0.511MeV。当时，。由于，故=0.511MeV，这说明，不管入射X射线光子的能量有多高，散射光子的能量最大不超过0.511MeV。1-13X射线在物质中的衰减规律的适用条件是什么？答：的适用条件是：单能、窄束、均匀物质。1-14若空气中各组分的质量百分比为氮75%，氧23.2%，氩1.3%，试计算在能量为20keV光子作用下，空气的质量衰减系数。已知氮、氧、氩的质量衰减系数分别为0.36、0.587、和8.31()。答：根据混合物或化合物的质量衰减系数公式：来计算。空气的质量衰减系数为：=0.36×0.75+0.587×0.232+8.31×0.013=0.514(m2/kg)自我检测题1．何为实际焦点、有效焦点、靶倾角？三者关系如何？2．韧致辐射产生的连续谱中为何存在最短波长？3．在X射线管的钨靶中K、L、M壳层的电子结合能分别是69keV、12keV、2keV，则在X射线管中产生的标识线的能量为A．2keV；B．12keV；C．55keV；D．57keV；4．能量80keV的电子入射到X射线管的钨靶上产生的结果是A．连续X射线的最大能量是80keV；B．标识X射线的最大能量是80keV；C．产生的X射线绝大部分是标识X射线；D．仅有1%的电子能量以热量的形式沉积在钨靶中；5．在120kV管电压下钨靶X射线管产生的标识X射线的能量取决于A．靶倾角；B．焦点大小；C．mAs；D．靶物质的原子序数；6．一单能X射线通过3个半价层的厚度后强度为原来的A.； B.； C.； D.；7．是非判断题(1)在诊断X线能量范围内也有电子对效应产生。(2)低能X线与高原子序数物质最容易发生光电效应。(3)在窄束条件下测量的半价层比宽束条件下测量的半价层小。(4)康普顿效应的质量减弱系数对所有物质（除氢外）都几近于相等。(5)在康普顿效应中，所有方向上都能找到反冲电子。8．简述X射线与物质相互作用的主要过程。9．X射线管发射的每秒1012个光子以窄束方式撞击在0.1mm厚的增感屏上。假定X射线束由40keV光子组成，对于40keV而言，增感屏的线性衰减系数和线性能量吸收系数分别为23m-1和5m-1。试求在0.5秒曝光时间内增感屏吸收的总能量。10．试证明无论入射光子的能量多大，在900方向上散射光子的最大能量为511keV。第三章习题解答3-1以下是原子质量数与原子序数的几种组合,使原子核的自旋为零的组合是A．奇数，奇数B．奇数，偶数C．偶数，奇数D．偶数，偶数分析：原子核的自旋量子数的取值由原子核内部的质子数和中子数决定。实验发现，质子数和中子数都为偶数的原子核，其自旋；质子数和中子数都为奇数的原子核，其自旋为整数；质子数和中子数有一个为奇数，一个为偶数的原子核，其自旋为半整数。正确答案：C3-2原子核磁矩与静磁场的夹角增加，是由于A．原子核从外界吸收能量B．原子核向外放出能量C．系统能量保持不变D．以上说法都不对分析：在稳定状态下原子核磁矩与静磁场的夹角保持不变；当外界施加的电磁波的频率正好和原子核在静磁场的旋进频率相同时，就会产生核磁共振。发生核磁共振时，核系统吸收外界电磁波能量跃迁到高能态，而在微观来看原子核磁矩就会在电磁波的磁矢量作用下偏离磁场方向，即夹角增大。正确答案：A3-3I=3的磁性核在静磁场中有种取向。A．3B．5C．6D．7答：磁性核在静磁场中存在2I+1种可能的取向。正确答案：D3-4氢核在静磁场中进动时，其自旋角动量。A．不发生变化B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小改变，方向也改变分析：在静磁场的作用下，自旋会有特定的空间取向，使得和静磁场存在特定的夹角；静磁场与自旋间的相互作用还会产生一施加在上的力矩，此力矩会使得以夹角在以静磁场为轴（z方向）的圆锥面上以恒定的角速度旋进，在旋进过程中大小保持不变，但方向时时在改变。正确答案：B3-5磁化强度矢量偏离的角度和所施加的RF脉冲有关，加大RF脉冲强度，角度；缩短RF脉冲的持续时间，角度。A．减小，减小B．增大，增大C．减小，增大D．增大，减小分析：在RF脉冲的作用下，样品产生了磁共振，其宏观表现就是样品的磁化强度矢量偏离静磁场方向角度，角的大小取决于RF脉冲的强度及作用时间。加大RF脉冲强度，角增大；缩短RF脉冲的持续时间，角减小。正确答案：D3-6在核磁共振的驰豫过程中，偏离平衡状态的程度越，则恢复到平衡状态的速度越。A．小，快B．大，慢C．大，快D．都不是分析：Bloch从实验发现，弛豫过程中磁化强度偏离平衡状态的程度越大，则其恢复的速度就越快。正确答案：C。3-790°RF脉冲过后，将作，将作。A．指数衰减，指数衰减B．指数增加，指数增加C．指数衰减，指数增加D．指数增加，指数衰减分析：90°RF脉冲过后，将指数衰减，将指数增加。正确答案：C3-8化合物C3H5Cl3，MRS图谱上有3组峰的结构式是：A．CH3-CH2-CCl3B．CH3-CCl2-CH2ClC．CH2Cl-CH2-CH2ClD．CH2Cl-CH2-CHCl2分析：上述答案中只有D含有三个不同的含氢基团，分别是CH2Cl、CH2和CHCl2，属于这三个基团的氢核，由于它们的结合状态不同，其化学位移也不相同，结果产生了与这三种氢核相对应的三条共振吸收谱线。正确答案：D3-9在100MHz仪器中，某质子的化学位移=1ppm，其共振频率与TMS相差：A．100HzB．1000HzC．1HzD．10Hz分析：1ppm×100MHz=100Hz。正确答案：A3-10样品的磁化强度矢量与哪些量有关？答：样品的磁化强度矢量与样品内自旋核的数目、静磁场的大小以及环境温度有关。样品中自旋核的密度越大，则越大；静磁场越大，也越大；环境温度越高，越小。3-11什么时候可以观察持续稳定的核磁共振吸收信号？答：一般，观察核磁共振信号是测量样品受激跃迁时所吸收的外加交变磁场的能量，从每秒受激跃迁造成的由下能级跃迁的净粒子数可求出样品每秒吸收的能量，共振吸收信号的强度就正比于。受激跃迁使得高、低能态上的氢核数之差趋向于零,而热弛豫跃迁则会使得高、低能态上的氢核数之差趋向于玻尔兹曼热平衡分布。当高、低能态上的氢核数之差随时间的变化率为零时，系统达到动态平衡，可以持续观察稳定的核磁共振吸收信号。3-12为什么会随环境温度的升高而增长？答：自旋核处于不同的分子环境中有不同的共振频率，这样自旋核就有一定的共振频率范围，而样品热弛豫跃迁的电磁波谱范围是很宽的，但总有一部分和自旋核共振频率范围相重叠，总的趋势是当环境温度越高时重叠的部分越小，样品内发生的受激辐射的概率减少，从而使延长。3-1390°RF脉冲过后，磁性核系统开始向平衡状态恢复，在这个过程中，恢复到零时是否同时恢复到到？为什么？答：恢复到零时不会同时恢复到到，因为纵向弛豫和横向弛豫是两个完全独立的过程，它们产生的机制是不同的。一般同一组织的远比长，也就是说横向磁化在RF脉冲停止后很快完成弛豫而衰减为零，但纵向磁化的恢复却需要较长时间才能完成。3-14180°RF脉冲过后,磁性核系统开始向平衡状态恢复，在这个过程中，和会经历一个怎样的变化过程？答：180°RF脉冲过后,为零，而在磁性核系统向平衡状态恢复的过程中，并没有外来因素改变核磁矩的均匀分布状态，所以一直保持为零不变；180°RF脉冲过后,则由负向最大逐渐增加到零，再由零向正向最大恢复。自我检测题1.下列四种原子核中，哪一种不是磁性核？A．B．C．D．2.具有自旋的原子核置于静磁场中为什么会发生自旋或角动量旋进？3.氢核在静磁场中的附加能量为A．B．C．D．4.下列说法，哪一种是错误的？A．在自由空间，质子的取向是杂乱无章的B．质子在磁场中变为有序排列C．质子在静磁场中有两种取向；D．RF脉冲对于顺磁场方向的质子和逆磁场方向的质子都有激励作用。5.时间常数表示90°RF脉冲过后，恢复到的所需的时间。A．，37﹪B．，37﹪C．，63﹪D．，63﹪6.组织发射NMR信号的强度和下列哪个因素无关？A．磁性核在组织中的浓度B．磁性核中的核子数量C．磁性核的相对灵敏度D．静磁场的强度7.计算1H、23Na在0.5T及1.0T的磁场中发生核磁共振的频率。8.核磁共振波谱法中,化学位移的产生是由于()造成的。A．核外电子云的屏蔽作用B．自旋耦合C．自旋裂分D．弛豫过程9.在60MHz仪器中，某质子与TMS的共振频率相差120Hz则质子的化学位移为：A．1.2ppmB．12ppmC．20ppmD．2ppm10.使用60MHz的仪器,TMS吸收峰和化合物中某质子之间的频率差为180Hz。若使用40MHz的仪器,则它们之间的频率差是()A．100HzB．120HzC．160HzD．180Hz(龚明)第五章习题解答5-1解释名词：（a）同位素、同质异能素、结合能、平均结合能、质量亏损；（b）核衰变、α衰变、β衰变、γ衰变、电子俘获、内转换；（c）半衰期、平均寿命、放射性活度、放射平衡。答案：略5-2在α衰变、β+衰变、β-衰变和电子俘获中，所产生的子核的原子序数和质量数是如何变化的？在元素周期表中的位置有如何变化？答案：详见各种衰变的位移定则5-3计算氦原子核的质量亏损和结合能。解：氦原子核是由2个中子和2个质子组成，因此，它们的质量和应该为2mn+2mp=(1.008665u+1.007276u)2=4.031882u。但是，测量表明：1个核质量仅为4.002603u，由此两者质量相差（质量亏损）为根据质能关系方程结合能，如果质量用原子质量单位u，能量用MeV为单位，则质能关系方程27.25MeV5-4放射性样品，其质量为5.76g，实际测量的放射性活度为0.52Ci，其半衰期为4.47×109a，求该放射性样品中核素的百分含量。解：因为A=0.52Ci=0.52×3.7×104Bq=1.92×104Bq；T=4.47×109×365×24×3600s=1.41×1017s所以，由A=0.693N/T得该放射性样品中的原子个数N=AT/0.693=3.91×1021个又因为3.91×1021个的质量为1.55g，所以5.76g放射性样品中核素的百分含量为1.55g/5.76g=26.9%。5-5一定量的99mTc经过3T1/2后放射性活度为原来的A．1/3 B．1/4 C．1/8 D．1/16分析：根据，当t＝3T1/2时，。正确答案：C5-6在递次衰变99Mo→99mTc中，子核放射性活度达到峰值的时间为A．6.02h B．66.02h C．23h D．48h分析：参考例题，T11/2=66.02h,T21/2=6.02h,1=ln2/T11/2,2=ln2/T21/2，根据公式计算得出，tm=22.886h≈23h正确答案：C5-7利用131I的溶液作甲状腺扫描，在溶液出厂时只需注射1.0ml就够了，若出厂后存放了4d，则作同样扫描需注射溶液为（131I半衰期为8d）A．0.7ml B．1.4ml C．1.8ml D．2.8ml分析：作同样扫描必须保证同样的活度，设单位体积内131I核素数目为n，根据放射性衰变规律，，T1/2=8d刚出厂时，V0=1ml溶液放射性活度为A0=N0=n0V0，存放t=4d后，V1体积的溶液放射性活度为A1=N1=n1V1，根据A1=A0，得出正确答案：B5-8放射系母体为A，子体为B，其核素数目分别为NA(t)、NB(t)，放射性活度为AA(t)、AB(t)，达到放射平衡后A．NA(t)＝NB(t) B．AA(t)＝AB(t)C．NA(t)、NB(t)不随时间变化D．NA(t)、NB(t)的比例不随时间变化分析：A、B、C不正确，根据式，在递次衰变中，。暂时平衡，，正确答案：D表示放射性核素衰变快慢的三个物理常数间的关系是什么?答：平均寿命、衰变常数和半衰期T1/2这三个从不同角度表示放射性核素衰变快慢物理量之间的关系是另外，有效衰变常数e和物理衰变常数p、生物衰变常数b之间的关系为e=p+b；有效半衰期Te1/2和物理半衰期Tp1/2、生物半衰期Tb1/2之间的关系为。5-10为什么临床上愿意用短寿命的核素？答：(1)当两种核素N相同不同，有。即如果引入体内两种数量相等的不同的核素，短寿命的核素的活度大。(2)当A一定时，有。即在满足体外测量的一定活度下，引入体内的放射性核素寿命越短，所需数量越少，这就是为什么临床上都要用短寿命核素的原因。自我检测题1．一定量的99mTc经过1.5T1/2后放射性活度为原来的 A．0.707 B．0.50 C．0.35D．0.252．某放射性核素，每分钟衰变1.8×106次，其放射性活度为，A．3.0×104Bq B．137Bq C．2.703Ci D．137Ci3．放射性核素引入体内后，表示放射性核素衰变快慢的三个物理常数间的关系是，A．Te1/2>Tp1/2，Te1/2>Tb1/2 B．Te1/2<Tp1/2，Te1/2<Tb1/2C．Te1/2<Tp1/2<Tb1/2 D．Te1/2>Tb1/2>Tp1/24．放射系母体为A，子体为B，其核素数目分别为NA(t)、NB(t)，放射性活度为AA(t)、AB(t)，达到长期平衡后， A．NA(t)＝NB(t) B．AA(t)＝AB(t) C．NA(t)、NB(t)不随时间变化， D．AA(t)、AB(t)不随时间变化。5．简述放射性核素发生器的基本原理。(甘平)第七章习题解答7-1提高超声检测的空间分辨率的有效途径是增加超声波的()，但带来的弊病是探测()的下降。A．波长；频率B．频率；强度C．波长；强度D．频率；深度分析：由于空间分辨率与脉冲宽度有关，脉冲宽度愈小，纵向分辨率愈高。脉冲宽度的大小一般与超声频率有关，频率愈高脉冲宽度愈小；而频率愈高则衰减快。所以提高超声检测的空间分辨率的有效途径是增加超声波的频率，但带来的弊病是探测深度的下降。正确答案：D7-2某超声发射面积为3cm2，超声波的强度为200W·m-2，脉宽为5s，脉冲的间歇时间为15000s，求峰值发射功率。解：平均功率为峰值功率根据答：峰值发射功率为180W。7-3在水中传播的某超声频率为10MHz，声传播速率是1500m·s-1，在某点上的声强是1.0×105W·m-2，水的密度等于103kg·m-3，求(1)该点的声压幅值是多少?(2)忽略介质中声能的衰减，在一个波长范围内，各点声压的最大差值是多少?解：由得答：该点的声压幅值是，一个波长范围内，各点声压的最大差值是。7-4已知超声探测器的增益为100dB，探头是发射和接收两用型，在某组织中的最大探测深度是0.5米，求该组织的吸收系数。解：根据公式得答：该组织的吸收系数为或。7-5圆片型超声发生器产生的超声场在近场及远场声压分布各有何特点？答：近场沿发射方向有声压极大值和极小值交替分布，且非等周期。基本为平行束。远场声压单值、非线性衰减，当x>5L时呈线性衰减，声束明显发散。7-6一晶片直径为10mm的探头，在水中辐射纵波，超声频率为1.25MHz，波长为1.2mm，求声压极小值的位置(已知声波在水中传播速率为c=1500m·s-1)。解：因为；故n=1、2、3、4，分别代入教材中式(7-15)得7-7直径为10mm的圆形晶片，发射的超声频率为10MHz，求在水中的近场长度和半扩散角各为多少？（设声波在水中的速率为1500m·s-1）。解：根据频率、速率和波长的关系可得出此波长为：再由近场长度表达式得：依教材中式(7-24a)可求得半扩散角为：7-8用连续型多普勒诊断仪研究心脏壁的运动速率。超声频率为5MHz，垂直入射心脏，已知声速为1500m·s-1，测得的多普勒频移为500Hz，求此瞬间心脏壁的运动速率大小。解：设某瞬间心脏壁间探头运动探头接到7-9多普勒频移公式的矢量表示意义是什么?答：多普勒频移不仅与f0、、c大小有关，且与声束与血流的夹角有关。7-10怎样减小探头与皮肤表面的入射超声衰减?答：加耦合剂，设计使其声阻抗Z介于皮肤和探头的声阻中间值。自我检测题1．医用超声波是一种A．机械波、横波B．电磁波C．机械波、纵波D．只能在固体中传播的机械波。2．某超声仪器在测量病灶的大小时，系统误差在5%左右，这是因为：A．此超声仪器性能不佳B．灵敏度时间控制曲线（STC）调节不正确C．动态范围调节过度D．超声波在人体内各种软组织中的传播速度不同E．深度调节太深3．下列关于超声波的描述错误的是：A．超声波在人体组织中的传播速度与温度有关B．如果掌握了声速与温度的关系，则可以用超声波测量体内的温度C．频率超过20000Hz（20KHz）的声波称为超声波D．超声波在人体组织中的平均声速是1540m·s-1E．根据公式c=fλ，超声波在人体组织中的传播速度与声波频率有关

4．关于超声耦合剂的描述错误的是：A．可用于排除空气，增加透声性B．耦合剂的特性阻抗接近于人体软组织的特性阻抗C．耦合剂可以减小或消除超声在耦合剂与组织接触界面上的反射D．常规情况下，超声耦合剂可以用生理盐水来代替5．超声在人体内传播时，引起声波衰减的原因有：A．人体组织对声波的吸收B．散射衰减C．声能转化为其它形式的能量D．声束扩散E．以上都对6．下列关于医用超声波的描述错误的是：A．测量病变的大小是根据回波测距原理B．测量血流速度是根据多普勒频移原理C．经过人工极化过的压电陶瓷，在机械应力的作用下会在电极表面产生电荷，这种机械能转变成电能的现象称为正压电效应D．超声波的发射是利用正压电效应，超声波的接收是利用逆压电效应7．下列关于超声生物效应描述错误的是：A．产生超声生物效应的物理机制主要有热机制、机械机制和空化机制B．空化效应包括稳态空化效应和瞬态空化效应两种C．引起空化效应的前提是有气泡的存在，气泡尺寸适中，则可在低声强下产生稳态空化；气泡太小时，只能作为空化核，在较高的声强下产生瞬态空化D．超声理疗机常用的输出强度是1~4W·cm-2E．声强处于700~1500W·cm-2的中间范围时，损伤机理主要来自机械机制F．高声强、辐射时间短时，损伤机理以热机制为主8．B超检查中所用耦合剂的作用是A．排除空气，减少透声性B．耦润滑皮肤，减少透声性C．排除空气，增加透声性D．润滑皮肤，增加透声性第十一章习题解答11-1下列几种电磁辐射，哪种不是电离辐射A．中子射线B．射线C．MRI中的RF电磁波D．软X射线分析：RF电磁波频率在100MHz以内，其光子能量不足以引起分子电离。正确答案：C11-2对下面的说法判断正误A．做X射线检查的间隔时间很长，则头几次X射线辐射的效应消失。B．除特大剂量，电离辐射的生物效应不会马上显现出来。C．生活在地球上的生物是不可能避开电离辐射的。D．电离辐射是“隐形杀手”，因而更应提高警惕。分析：电离辐射剂量具有累积性。正确答案：A错，B、C、D均对。11-3电离辐射的遗传效应是因为辐射在生物体内产生自由基造成了A．局部高温B．电荷局部集聚C．生物体具有了放射性D．染色体畸变，DNA受损分析：自由基的化学活性极高，对生物分子的破坏作用大。正确答案：D11-4X射线辐射源，放置于水中，表示其辐射场强弱的辐射量是哪一个？A．照射量B．比释动能C．吸收剂量D．当量剂量分析：照射量和比释动能都是描述辐射场强弱的物理量，但前者要求介质一定是空气，后者为任意介质。吸收剂量一般用来描述被辐照体受辐照情况。正确答案：B11-5在我国特别是发达国家中，X射线透视、摄影、X-CT检查构成的集体剂量以X-CT检查贡献最大，其原因是：A．X-CT的使用频率在三种检查中为最高B．三种检查中，X-CT的费用最高C．三种检查中，X-CT的剂量最大D．X-CT检查容易分析：X-CT的使用频率不高，但每次检查的剂量远高于摄影与透视。正确答案：C11-6确定性效应和随机性效应的主要差别是什么？答：确定性效应：此生物效应的严重程度与照射剂量的大小成正比，且存在剂量阈值，通常为0.1～0.2Gy。当剂量低于阈值时，因机体被杀死的细胞较少，不会引起组织器官的可检查到的功能性损伤，确定性效应不会发生，在健康人中引起的损害概率为零。但随着剂量的增大，被杀死的细胞随之增加，当剂量增加到一定值时，其损害概率上升到100%。随机性效应：此效应无剂量阈值，损伤的严重程度与受辐射剂量大小无关，但效应发生的概率与所受剂量的大小成正比。注意这个剂量是累积剂量，因此有日、月、年及终生剂量之说。11-7直接作用和间接作用的主要差别是什么？答：直接作用：当辐射能量被生物体（如脱氧核糖核酸）所吸收时，射线有可能直接与细胞中的关键部位（俗称靶）作用，靶分子的原子本身被电离或激发，引起这些生物大分子损伤。直接作用与射线粒子在其径迹上释放的能量有关。间接作用：生物分子处在射线的径迹外没有直接受到射线的作用能量，而是通过生物分子周围的介质发生辐射反应时产生的自由基与生物分子作用，引起生物分子损伤。此过程中，水分子是射线能量的直接接受者，生物分子并未直接接受射线的能量。11-8靶学说的理论要点是什么？生物靶的调节作用是指？答：靶学说：活细胞内存在对射线特别敏感的区域，称作“靶”，射线辐照在靶上即引起某种生物效应；射线与靶区的作用是一种随机过程，是彼此无关的独立事件，“击中”概率服从泊松分布；射线在靶区内的能量沉积超过一定值便发生效应，不同的靶分子或靶细胞具有不同的“击中”数。生物靶的调节：无论何种类型的辐射生物损伤，从发生机制上讲都是自由基对生物分子的损伤。而机体在受到照射时则会产生多种生物靶的调节作用，即具有对外来辐射进行自发地反馈调节、修补和修复细胞的功能。从本质上为抵制和清除自由基的作用。11-9指出照射量、比释动能和吸收剂量之间的区别和联系。答：区别：照射量、比释动能、吸收剂量是概念完全不同的辐射量，三种的区别主要体现在剂量学中的含义和适用范围不同，如表11-4所示。表11-4照射量、比势动能和吸收剂量对照表参量照射量比势动能吸收剂量剂量学含义表征X或射线在考察体积内用于电离空气的能量表征非带电粒子在考察体积内交给带电粒子的能量表征任何辐射在考察体积内被物质吸收的能量适用介质空气任何介质任何介质适用辐射类型X或射线非带电粒子辐射任何辐射联系：照射量是以电离电量的形式间接反映辐射场强度的特征量，而吸收剂量和比势动能则是从射线能量转移的角度反映物质在与射线相互作用时，物质所吸收的射线能量。如果电离一对离子的平均消耗能量为，则有在同一物质中与应该是相等的（在低原子序数和X、射线能量较低时），即11-10指出当量剂量、吸收剂量和有效剂量之间的相同与不同之处。答：它们的量纲相同，技术名称不同。它们的定义及物理内涵不同。自我检测题1．你能把如下一些医学影像检查技术对人体的伤害程度，由小到大作一排列吗？A.X射线摄影B.X射线透视C.X-CTD.核素显像E.超声成像2．判断下面关于吸收剂量、当量剂量、有效剂量、集体剂量的说法正误。A．同一组织接受同一X射线的相同时间照射，吸收剂量与当量剂量，在大小上相同，但单位不同；而当量剂量与有效剂量是大小不同，单位一样。B．有效剂量是在当量剂量的修正中，采用了表示不同组织与器官对同一类型辐射的敏感程度不同的权重因子。C．集体剂量适用于较小剂量范围，且有时间性限制。D．当量剂量和有效剂量只适用于小剂量、慢照射的辐射防护中。3．将一放射源置在水中，测量其辐射场强弱的辐射特征量一定不是哪一个？A.照射量B.比势动能C.吸收剂量D.有效剂量4．放射性核素掺入到人体中，放射生物效应最敏感的靶是A.器官B.蛋白质C.葡萄糖D.DNA5．某工作人员全身同时均匀受到X射线、电子和能量在10～100MeV范围的粒子照射，其中X射线和电子射线的吸收剂量均为10mGy，粒子的吸收剂量为3mGy。试计算该工作人员所吸收的当量剂量。第十二章习题解答12-1选择：辐射防护的目的是（）确定效应发生，（）随机效应的发生率，使之达到被认为可以接受的水平A.限制；防止B.限制；限制C.防止；防止D.防止；限制分析：因为确定效应可以防止，而随机效应无剂量阈值，无法防止，只能限制。正确答案：D12-2选择：对于医疗照射的防护原则，下列说法正确的是：医疗照射（）A．适用放射防护三项基本原则B．不适用放射防护基本原则的个人剂量限值C．适用放射防护基本原则的个人剂量限值D．不用限制剂量，因为会影响成像质量正确答案：B12-3选择：对于疑似早期脑梗死患者采取下面那种方法属于正当实践？A．MRIB.X-CTC.头部血管造影D.CR分析：因为B、C、D是不正当实践。脑梗塞诊断的首选应是MRI。正确答案：A12-4选择：我国规定职业照射个人任何一年中有效剂量不得超过（）mSv。5年内平均有效剂量不得超过（）mSv。A.50；5B.500；50C.50；20D.20；50正确答案：D12-5选择：对不同射线，屏