最新本科醫(yī)學影像-藥學醫(yī)學精品資料.ppt

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1、最新2008本科醫(yī)學影像-藥學醫(yī)學精品資料第一章?核物理與電離輻射生物效應及防護一個重要定義：核素二個基本粒子：α粒子、β粒子三種基本原理：原子的結(jié)構(gòu)、射線與物質(zhì)的相互作用、電離輻射的生物效應及防護核物理與電離輻射生物效應及防護原子核具有一定的能量，最低能量狀態(tài)稱為基態(tài)；能量較高的狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。原子的穩(wěn)定性由核子之間的核力產(chǎn)生的穩(wěn)定效應和質(zhì)子之間的靜電排斥力等不穩(wěn)定效應的相對大小決定，與核子數(shù)目及質(zhì)子與中子的比例有關(guān)核衰變核衰變主要分為兩大類：一是原子核質(zhì)量發(fā)生變化；二是原子核的質(zhì)量沒有發(fā)生變化，而核能態(tài)發(fā)生變化。核衰變方式～?衰變釋放出?射線的衰變方式稱為?衰變(?decay)

2、（圖4）。?衰變發(fā)生于原子序數(shù)>82的核素。發(fā)生?衰變后，質(zhì)子數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4。在元素周期表中子體的位置比母體左移兩位(圖5)。衰變反應式式中：X表示母核（衰變前的核素），Y表示子核（衰變后的核素）。如22688Ra(鐳)－22286Rn(氡)+?+4.937Mev核衰變方式～?-衰變釋放出?-射線的衰變方式稱為?-衰變(?-decay)?-衰變發(fā)生于富中子核素，實質(zhì)上是原子核的一個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子。發(fā)生?-衰變后質(zhì)子數(shù)增加1,質(zhì)量數(shù)不變。在元素周期表中向右移動一個位置。衰變反應式：+?-+?核衰變方式～?＋衰變釋放出?＋粒子的衰變方式稱為?＋衰變(?＋decay)。?＋粒子即

3、帶一個單位正電荷、質(zhì)量與電子相同的粒子，也叫正電子(positron)。?＋衰變發(fā)生于貧中子核素，實質(zhì)上是原子核的一個質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子。同時發(fā)生湮沒。衰變反應式：+?++?如：189F→188O＋β+＋υ＋0.66MeV核衰變方式～電子俘獲電子俘獲(electroncapture)是指原子核從核外俘獲一個軌道電子。電子俘獲也發(fā)生在貧中子核素，由于核內(nèi)中子相對不足而從核外內(nèi)層的電子軌道上俘獲一個電子，使其一個質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子。外層電子向內(nèi)補充躍遷會產(chǎn)生特征X射線和俄歇電子。衰變反應式：???????????????+?如：5526Fe＋0-1e→5525Mn＋υ＋0.231Mev核衰變方

4、式～?衰變原子核由激發(fā)態(tài)向基態(tài)或由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時，放出?射線的衰變過程稱為?衰變。?衰變(?decay)時，其多余能量傳遞給核外軌道電子也可以直接傳遞給核外的內(nèi)層電子，使之脫離軌道成為自由電子，這一過程稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換，發(fā)射的電子叫做內(nèi)轉(zhuǎn)換電子。發(fā)生內(nèi)轉(zhuǎn)換后該層軌道的空缺隨后由外層電子填補，從而發(fā)射特征X射線和俄歇電子。二、核衰變的基本定律（一）核衰變的基本定律放射性原子數(shù)或放射性活度隨時間呈指數(shù)規(guī)律減少。N=N0e(-?t)或A=A0e(-?t)N0為初始時放射性原子數(shù)，N為經(jīng)過t時間后的放射性原子數(shù)，?為衰變常數(shù)；A0為初始時間的放射性活度，A為經(jīng)過t時間的放射性活度。某種固定

5、的核素的衰變常數(shù)?是固定值，不同核素之間?多不同由公式可知：某種特定的核素，經(jīng)過固定的時間，剩余的活度占初始活度的百分比是固定的。二、核衰變的基本定律1．衰變常數(shù)：放射性核素在單位時間內(nèi)衰變的百分數(shù)。是反映放射性核素衰變速度的物理量。2．物理半衰期物理半衰期指放射性核素減少一半所需要的時間（T1/2）。是放射性核素的一個重要特征參數(shù)。單位：h,min,s。3．生物半排期生物半排期（指生物體內(nèi)的放射性核素經(jīng)各種途徑從體內(nèi)排出一半所需要的時間（Tb）。單位：h,min,s。4．有效半減期有效半減期指生物體內(nèi)的放射性核素由于從體內(nèi)排出和物理衰變兩個因素作用，減少至原有放射性活度的一半所需

6、的時間（Te）。單位：h,min,s。有效半減期與物理半衰期及生物半排期的關(guān)系:(1/Te)=(1/T1/2)+(1/Tb)5．放射性活度單位時間內(nèi)原子核的衰變數(shù)量。是核醫(yī)學中常用的反映放射性強弱的物理量。國際制單位：Bq（貝克），KBq（103Bq），MBq（106Bq），GBq（109Bq）舊的專用單位：Ci（居里），mCi（10－3Ci），?Ci（10－6Ci）1Bq=1次衰變/秒;1Ci=3.7?1010Bq第三節(jié)?射線與物質(zhì)的相互作用～帶電粒子當帶電粒子（?、?粒子）通過物質(zhì)時，和物質(zhì)原子的核外電子發(fā)生靜電作用，使電子脫離原子軌道形成一個帶負電荷的自由電子，失去核外電子的

7、原子帶有正電荷，與自由電子形成一離子對。這一過程稱為電離當帶電粒子（?、?粒子）通過物質(zhì)時，和物質(zhì)原子的核外電子發(fā)生靜電作用，使核外電子獲得能量，由能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，使整個原子處于能量較高的激發(fā)態(tài)，稱為激發(fā)(excitation)。激發(fā)的原子不穩(wěn)定，退激后可釋放出光子或熱量。帶電粒子與物質(zhì)的原子核碰撞而改變運動方向和/或能量的過程稱為散射scattering)。帶電粒子受到物質(zhì)原子核電場的作用，運動方向和速度都發(fā)生變化，能量減低，多余的能量以X射線的