《核医学活化分析》课件.ppt

1、活 化 分 析,概述：中子活化分析技术是Hevesy于1936年首先开发的。他使用的是Ra-Be中子源。1970年以来，我国也开展了中子活化分析的应用研究。,基本原理： 所谓的活化分析就是用粒子束（射线）来照射靶样品，使其中待测稳定性核素发生核反应，转变为放射性核素，这些放射性核素各具有一定的半衰期，并具有固定能量的特征射线或其它射线，测量其衰变放出射线的能量和活度，就可确定样品中各元素的种类和活度，从而求得靶元素的量。,活化分析的核反应类型 中子活化分析系中子与原子核发生的核反应，一般可分为四种类型： (n )型:用中子轰击靶核素，中子被原子核俘获产生一个处于激发态的复合核，在极短的时间内复

2、核核放出光子.例如： 3416S(n ) 3516S，它是最常用的类型。 另外还有(n )、 (n p) 、 (n f)三种类型。,实验操作步骤 生物材料（指人或动物的组织、器官或体液）中的中子活化分析全过程如图：,通过放射性测量最后算出元素含量。,活化分析的主要优点： 1、灵敏度高。对大部分元素的探测极限是10-9克左右。 2、没有试剂污染。中子活化分析允许样品辐照加入非放射性试剂，回为目的元素已经是放射性了。 3、可进行非破坏性分析。样品辐照后，目的元素和共存元素所生成的核素有明显的差异情况下，可进行非破坏中子活化分析。 4、可同时测定一个样品中的几种到几十种元素。除轻元素和重元素外，周期

3、表中的Na以上的所有元素都可进行活化分析。,活化分析的主要缺点： 1、精确度低。分析样品和标样辐照、化学分离、测量的几何位置，放射统计等的误差，导致了总误差约10%，控制到百分之十内是比较困难的。 2、干扰反应。因有副反应，在反应堆辐照时除产生（n, r）反应外还有（n,p）和（n,a）反应。 3、方法不易普及，且只能测定元素的量，不能测定化合物的量和结构。,活化分析主要设备类型 1， 原子反应堆 2， 中子高压倍加器 3， 用加速器加速粒子轰击靶核产生复合核 4， 辐射中子源,反应堆： 一种使裂变物质（235U或 239PU）的原子核发生自持链式裂变反应的装置（放出能量和中子）。 1942年

4、（E.FEIMI）建成世界上第一个反应堆。 现代堆类分型： 按结构分为：均匀堆和非均匀堆 按燃料类型分为：天然铀堆和浓缩铀堆 按中子能量分为：快中子堆和慢中子堆 按用途分为：研究堆，试验堆，动力堆和增埴堆,我国现在已有脉冲堆(成都)，它 是用独特的铀氢锆材料作燃料元件的多功能小型池式核反应堆，它的堆芯紧凑，结构简单，安全保障设施要求较低，大大减少了建造和运用费用。 脉冲反应堆不仅能进行稳态运行，还能进行独特的脉冲运行，即在约秒的时间内把脉冲棒弹出堆芯，从而使堆功率及中子通量密度瞬间达到稳定状态额定值的数千倍，之后又自动恢复正常运行。这样就扩展了反应堆的功能和应用范围。它广泛运用于同位素生产、中

5、子活化分析、中子照相及教学、科研等方面。,脉冲堆若用于发电，可大幅度降低成本，具有广阔的商业化前安全性能很高。 这标志着中国继美国之后，已成为世界上第二个能设计与建造这种新堆型的国家。 深圳大学为研究用微型堆，中子通量1012中子数/秒.平方厘米。,核反应堆的构造示意图,常用的中子源 1, 镭-铍中子源 ( n)： 将发射粒子的226Ra粉末与Be粉末 按一定比例混合，紧密的封装在容器内， 粒子轰击Be原子核将产生中子。 特点：体积小，易携带，使用方便， 成本低，制备方便易推广。,2, 自发裂变中子源： 锎252Cf，体积更小、衰变热低，中子输出量高（2.311012中子/秒），252Cf每衰

6、变一次平均可产生3.76个中子，它的半衰期为85年，是除反应堆、加速器外最强的辐射中子源。 但它价格昂贵，一般100兆瓦的反应堆照射239pu两年才能生产几十毫克，从239pu 到252Cf需要吸收13个中子，产额很低，它比黄金还贵重。,微量元素测量分析：多道谱仪解谱分析 绝对测量：不用标准品，直接将有关核素的放射活度代入下式计算核素的量。 D. A W= - Q.（6.023 EXP23）（1-e-0.693 t/T） D 放射性强度 A 原子量 Q 反应核素的丰度 线束数（个）/平方厘米.秒 粒子能量,相对测量： 最常用的方法 待测样品元素含量WX 待测样品中元素放射性AX - = - 标准样品中所测核素含量WS 标准样品中核素的放射性AS,质子激发线发射分析 用质子静电加速器加速质子，然后轰击