原子核和放射线（2012医19疗）

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1、原子核和放射线第十三章AtomicNucleusandRadioactiveRay原子核的基本性质原子核的衰变规律主要内容射线的探测与防护磁共振成像核医学成像与放射治疗重点原子核的衰变规律难点磁共振成像原子核的基本性质(basicpropertiesofatomicnucleus)一、概况1.组成2.符号表示质子、中子为元素的化学符号为原子序数为核子数原子质量单位质子数相同，中子数不同的一组核。氢的同位素有：3.质量4.同位素(isotope)5.尺度与密度①短程力；②强相互作用；③与电荷无关；6.核力二、平均结合能核子结合成原子核所释放出来的能

2、量称为结合能重核分裂成中等质量的核为裂变。轻核聚合成较重的核为聚变。原子核俘获一个核外电子称为电子俘获3.衰变原子核发出射线的过程衰变成需经过几次α和几次β衰变？例α衰变次数β衰变次数二、衰变规律1.衰变常数衰变常数表示单位时间原子核衰变的几率为衰变常数。表示时原子核的数目，2.半衰期原子核数量衰减到原数量一半所对应的时间60Co的半衰期为5.27y人体代谢使原子核数目减少一半所需要的时间（1）生物半衰期原子核实际数目减少一半所需要的时间（2）有效半衰期3.平均寿命原子核在衰变前存在时间的平均值三、放射线强度放射源在单位时间内衰变的原子核个数1克

3、镭每秒的核衰变数目放射性强度只是指放射源单位时间内衰变的原子核数，而不是指发出射线的数量或能量。射线与物质的相互作用(interactionofradiationwithmatters)射线分类作用：产生荧光；底片感光；电子电离；贯穿本领。重的带电粒子，α粒子；轻的带电粒子，电子和正电子；光子组成的射线，Ｘ射线和γ射线；中性粒子，中子。一、带电粒子每厘米路径上电离的离子对数。1.电离比值电量速度密度电离比值2.射程和吸收规律带电粒子在物质中所通过的最大厚度。粒子粒子在空气中的吸收曲线粒子在空气中的吸收曲线二、射线光电子反冲电子三、中子1.俘获：中

4、子被原子核俘获后引起核反应，常伴有射线的产生。中子核子中子反冲核2.散射：中子碰到原子核使原子核形成反冲核，而中子则被散射。中子容易被含氢原子的物质吸收中子核子中子四、辐射剂量照射剂量（）吸收剂量()当量剂量()(平均吸收剂量)(辐射权重因子)射线的探测与防护(radiationdetectionandradiationprotection)一、探测方法及探测器1.方法：电离、荧光和感光等。2.探测器：计数器二、防护α射线纸能将其线吸收；β射线铝片能将它挡住；γ射线铅板防护；中子含氢物质防护。αβγαβγαβγ纸铝片铅板磁共振成像(magneti

5、cresonanceimaging，MRI)多核信号的诊断。无放射损害；能获得器官和组织的功能信息；2003年诺贝尔生理学或医学奖P.Mansfield（1933–）一、磁共振原理1.核磁共振当射频场频率符合时，能级跃迁，称为核磁共振。扫频法：扫场法：2.核磁共振波谱仪固定外磁场，连续改变射频的频率。固定射频频率，连续改变外磁场。二、核磁共振成像方法及其成像系统1.成像方法怎样标记受检体共振核的空间位置共振频率与磁场强度成正比频率分布决定共振核的空间分布强度分布决定共振核的密度分布（2）在此层面内施加旋转梯度场；（1）定义出欲观察的层面；（3）扫

6、频法获得一维投影值，进而重建图像。2.成像系统梯度、射频场的控制和信号的接收数据处理与显示图像磁体系统谱仪系统图像重建系统（常规、超导、永磁）主磁体梯度线圈射频线圈（频率范围由磁场决定）梯度线圈主磁体射频线圈磁体系统孔数据处理显示与操作能源磁共振成像的医学应用核医学成像与放射治疗(nuclearmedicineimagingandradiationtherapy)一、核医学成像利用放射性核素作标记，使用探测器记录在脏器和组织中的放射性核素浓度分布及其随时间的变化。1.照相机2.单光子发射型CTsinglephotonemissioncompute

7、dtomography(SPECT)3.正电子发射型CTpositronemissiontomography(PET)二、放射治疗装置利用放射性核素在衰变过程中所产生的射线或通过被加速器加速的某些射线束，对肿瘤等疾病进行治疗的装置。1.治疗机既可做深部也可做表浅部位肿瘤治疗。该机具有经济、可靠、结构简单、维护方便等优点，是目前放射治疗的主要设备之一。产生两种能量的射线2.加速器电子感应加速器电子直线加速器3.刀、刀带电粒子可旋转百万圈，能量达到几十。融立体定向和放射外科技术于一体，以治疗颅脑疾病为主。1950年提出设想1968年第一台伽马刀无创伤

8、、不出血、不需麻醉、不需要特殊术前准备。多束射线聚焦小结1.原子核3.射线与物质的相互作用4.了解MRI、放射线检测、治疗和防护的基本知