《核医学检查技术》课件-第1章 核物理基础知识

第一章

核物理基础知识能力目标掌握核素、同位素、同质异能素和放射性核素的基本概念；熟悉半衰期的定义、放射性活度的定义及其单位；了解核衰变的类型（α、β、γ衰变）及规律。能准确辨析核素、同位素、同质异能素等易混淆概念；能运用衰变规律公式进行简单的放射性活度计算；理解不同衰变类型在核医学诊断和治疗中的应用原理。培养严谨求实的科学态度，理解基础物理理论是临床技术应用的基石，养成探究事物本质的思维习惯。学习目标知识目标能力目标素质目标能力目标知识目标力目标素质目标难点重点1.基本概念（核素、同位素、放射性核素）1.核衰变规律及半衰期的计算重点难点案例导入案例描述：碘-131(131I)和碘-125(125I)都是碘元素的同位素，但它们在半衰期和发射的射线类型上不同：131I半衰期8.04天，主要发射β和γ射线；125I半衰期59.4天，主要发射特征X射线。请思考，为什么131I常用于甲状腺功能亢进的治疗，而125I常用于体外放射免疫分析？第一节原子核结构

基本概念核素(nuclide)同位素(isotope)同质异能素(isomer)+++原子核中子质子电子原子结构示意图第一节原子核结构一、原子结构示意图二、原子结构的表示方法1.原子核结构表示为：（1）X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：。第一节原子核结构

两种同位素的比较核素：质子数、中子数、能级状态均相同。同位素：质子数相同，中子数不同。同质异能素：质子数、中子数相同，能级状态不同。激发态：原子核能量较高的状态，表示为：。三、同位素、核素、同质异能素第一节原子核结构稳定核素：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。四、稳定核素和放射性核素第一节原子核结构

核素衰变方式

α衰变(alphadecay)

β衰变(betadecay)

γ衰变(γdecay)第二节核衰变1.α衰变反应式：（一）α衰变2.α射线，即α粒子流（氦原子核）3.α射线特点：（1）质量大。（2）射程很短。（3）穿透能力很弱。（4）电离能力很强。一、核衰变方式nucleus

α衰变模式图第二节核衰变1.β-衰变反应式：（二）β-衰变2.β-射线，即β-粒子流（高速电子流）。3.β-射线特点：（1）质量小。（2）射程较短。（3）穿透能力较弱。（4）电离能力较强。nucleus

β衰变模式图第二节核衰变1.β+衰变反应式：（三）β+衰变2.β+粒子，即正电子3.湮灭辐射：β+粒子射程仅1~2mm，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γ光子。

正电子湮灭辐射第二节核衰变1.γ衰变反应式：（四）γ衰变2.γ射线，即γ光子流3.γ射线特点：（1）不带电荷。（2）运动速度快。（3）穿透能力强。（4）电离能力很小。

γ衰变及内转换模式图第二节核衰变

60Co的γ衰变内转换原子核由激发态回到基态时，并不发射γ射线而是把全部能量交给核外内层电子，使其脱离原子核的束缚成为自由电子，这一过程叫内转换。发射的电子叫内转换电子。内转换过程之后也会有标识X射线或俄歇电子产生。知识拓展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λ表示。（一）衰变规律2.

衰变规律：随时间呈指数规律减少。3.表达式：第三节

核衰变规律1.半衰期：放射性核素数量因衰变减少一半所需要的时间，用T1/2表示。（二）半衰期2.与衰变常数的关系：T1/2 ≈0.693/λ3.有效半衰期：第三节

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。2.单位：

（1）贝克（Bq）：1秒钟内发生一次核衰变（2）居里（Ci）：每秒3.7×1010次核衰变，1Ci=3.7×1010BqGBq（109Bq）、MBq（106Bq）、kBq（103Bq）mCi（10−3Ci）、μCi（10−6Ci）、nCi（10−9Ci）第四节

放射性活度学思践误案例：居里夫人与镭的发现居里夫人在极其简陋的条件下，历时四年从数吨沥青铀矿中提取出微量镭元素。她坚持精确测量和重复实验，最终两次获得诺贝尔奖。她的故事诠释了严谨求实、不畏艰辛的科学精神。思政点：培养学生精益求精、追求真理的科研态度。知识链接中国核学会：国际原子能机构：(提供核科学技术的基础知识)知识拓展“核时钟”与地质年代测定：核衰变遵循着严格的指数规律，半衰期是每种放射性核素特有的“指纹”。科学家正是利用这一规律，通过测量岩石或古生物化石中母体核素和子体核素的含量比例，来推算地球的年龄或文物的年代。例如，碳-14测年法就是利用其5730年的半衰期来测定5万年以内有机体死亡年代的著名应用。任务测试简答题：什么是放射性活度？其国际单位制单位是什么？答案：放射性活度是描述放射性核素衰变率高低的物理量，即单位时间内发生核衰变的原子核数目。其国际单位制单位是贝可勒尔，简称贝可(Bq)，1Bq表示每秒发生一次核衰变。真题再现单选题：质子数相同，中子数不同的原子互称为（

）。A.核素B.同位素C.同质异能素D.放射性核素答案：B单选题：99mTc和99Tc属于（

）。A.同位素B.同质异能素C.同一种核素D.放射性核素答案：B真题再现单选题：常用于PET显像的正电子湮灭辐射产生的是哪种光子？（

）A.一对能量相等、方向相反的511keV光子B.单个能量为511keV的光子C.一对能量分别为173keV和247keV的光子D.能量为140keV的γ光子答案：A单选题：某种放射性核素的物理半衰期为6小时，经过24小时后，其放射性活度约为原来的（

）。A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16答案：D放射性核素是核医学的基本