放射性衰变基本知识

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1、放射性衰变的基本知识放射性衰变的基本知识原子核的结构放射性衰变的基本知识射线与物质的相互作用辐射剂量及单位学习内容和要求了解原子的基本结构掌握核素、同位素和同质异能素的概念掌握稳定性核素和放射性核素的概念掌握核衰变的类型和规律掌握衰变常数和半衰期（物理、生物和有效）的概念及其相互关系掌握放射性核素的单位及其相互换算公式了解射线和物质间的相互作用熟悉辐射剂量及其单位换算原子核的结构原子与原子核原子核结构表示法ZXN→AX53I72→125I原子核的基态与激发态定态：轨道e运行时既不辐射也不吸收能量基态：激发态：A125核素质子数、中子数和原子核所处的能量状态稳定性核素不稳定核素同位素131I、

2、123I、125I特点：化学性质、生物学特征相同物理性质不同核素、同位素同质异能素概念99mTc与99Tc激发态表示法思考题1H、2H、3H、4He、16O、17O、18O、99Tc、99mTc共为几种核素？哪些是同位素？哪些是同质异能素？放射性衰变核力和放射性核素核力库仑斥力（静电排斥力）当Z≤20时，Z/N＝1－－稳定性核素当Z＞20，N/Z＞1当Z＞83－－不稳定性核素放射性核素放射性衰变概念影响因素衰变的速度、方式、释出的射线种类和能量－－－原子核内部的特征不受周围环境的影响人工放射性核素放射性衰变的类型衰变衰变-衰变+衰变（正电子衰变）电子俘获衰变衰变核衰变时放射出粒

3、子的衰变ZXZ-2Y+2He+Q粒子的特点及应用射程短、穿透力弱－－不适合作显像电离作用强－－体内恶性组织治疗AA-44衰变核衰变时放射出粒子的衰变-衰变ZX——Z+1Y+-++Q正电子衰变ZX——Z-1Y++++Q电子俘获ZX+-1e——Z-1Y+AAAAA0A-衰变原理：富中子的原子核15P→16S＋-＋Ue＋1.71MeV能量变化特点与应用穿透力弱、射程短－－不能用于显像电离作用强－－可用于核素治疗3232正电子衰变概念原理：贫中子的原子核9F→8O＋β+＋ν＋Q能量湮灭辐射应用PET1818电子俘获概念原理：贫中子ZX＋e-→Z-1Y＋v＋Q能量在核外：特

4、征X射线、俄歇电子在核内：γ射线、内转换电子应用核医学显像、体外分析、核素治疗AA衰变核衰变时放射出粒子的衰变ZX——ZY++Q特点及应用：穿透力强、电离能力弱——体内显像AAmαβγ三种核射线的性质性质α射线β射线γ射线本质带电粒子流电子流光子流能谱单能连续能谱单能穿透力弱较强最强射程3-4cm10-20cm无限大（空气中）（理论上）电离能力1-7万对/cm60-7千对/cm很小（空气中）内照射危害最大大最小外照射危害几乎无大最大核衰变规律衰变常数与衰变公式Nt=N0e-t半衰期（物理半衰期）=0.693/T1/2（生物半衰期有效半衰期）T1/2、Tb、Te的关系T1/2×Tb

5、Te=T1/2＋Tb放射性活度及其单位单位时间内的核衰变次数（衡量放射性强弱）单位：贝克勒尔居里射线与物质的相互作用电离与激发ionizationexcitation韧致辐射bremsstrahlung散射scattering湮灭辐射annihilationradiation带电粒子与物质相互作用电离与激发电离激发电离密度：离子对/厘米电荷量、速度、介质密度核医学应用：α粒子电离作用大——不用于临床诊断与治疗散射散射弹性散射非弹性散射α粒子－－散射现象不明显－－直线β-粒子－－散射明显－－曲线韧致辐射概念发生机率∝粒子的能量、介质原子序数的平方与粒子的质量成反比α粒子－－韧致辐射作用小β-粒

6、子－－在原子序数较大的介质中韧致辐射作用大核医学应用：防护－－有机玻璃、塑料、铝等湮灭辐射概念应用小结带电粒子与物质的相互作用电离与激发散射韧致辐射湮灭辐射X、γ射线与物质相互作用光电效应photoelectriceffect康普顿效应Comptonscattering电子对生成pairproduction光电效应photoelectriceffect概念发生的机率：入射光子的能量、介质的原子序数核医学应用：原子序数较高的物质－－光电效应占主要地位原子序数较低的物质－－几乎不发生光电效应PET、SPECT、γ照相机康普顿效应Comptonscattering概念发生的机率：入射光子的能量、介

7、质的密度核医学应用：γ照相机－－组织病灶的错误定位影像模糊校正－－调节能窗的大小电子对生成pairproduction概念两个必需的条件：①γ光子的能量＞1022keV②介质的原子核参与核医学应用：γ射线能量较低－－不发生电子对生成辐射量及其单位衡量辐射与物质相互作用时能量的传递关系以及反映与辐射效应相关的量和单位具有法律效力的法定单位医学中常用的辐射量吸收剂量、当量剂量、有效剂量辐射剂量及单位照射量expo