放射防护ppt课件.ppt

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1、医用放射防护学1目录总结第一章放射防护的核物理学基础第二章放射防护的生物学基础2第一章放射防护的核物理学基础第一节原子和原子结构第二节放射性核素与核衰变第三节射线与物质的相互作用第四节常用的电离辐射量与单位教学大纲：了解原子基本结构；了解射线核素与核衰变；熟练掌握射线与物质的相互作用；熟练掌握常用辐射量与单位3第一节原子和原子结构4原子:原子核、核外电子原子核—质子(proton)、中子(neutron)壳层结构基态、激发态、电离原子行星模型电荷数=原子序数=电子数5第二节放射性核素与核衰变（1）6一.放射性核素核素：具有特定原子

2、量、原子序数和核能态的一类原子。单核、多核。（11H、12H、13H，同位素）同位素：质子数相同，中子数不同的核素互称同位素，属于同一元素，在元素周期表中处于同一个位置。例：53123I、53125I、53131I放射性核素：稳定核素、不稳定核素能自发地发生核的结构或／和能态的变化释放粒子（α、β）或／和光子（γ），生成另一种核素。放射性天然放射性核素、人工放射性核素自然现象72、核衰变核衰变：放射性原子核自发地进行核结构或核能级变化并伴射线发射的过程。核反应（nuclearreaction）：一定能量粒子轰击核素的原子核使其转变

3、为另一种原子核的过程这个过程可用方程式表示为：X为靶原子核；a为入射粒子；Y为生成核；b为出射粒子。8衰变方式类型实质射程屏蔽能谱作用代表αα氦原子核+纸不连续，单一电离强贯穿弱234Uβ-β-ν高速电子++铝板连续能谱电离弱贯穿强32P131Iβ+β+ν高速正电子++铅板连续能谱电离弱贯穿强18FPET-CT电子俘获特征X射线俄歇电子内转换电捕获轨道电子++铅板电离弱贯穿强55Fe显象及核素治疗γ跃迁基态-激发态γ射线光子流++++铅板单一电离弱贯穿强99mTc60Co放射性核素通过上述衰变方式不断向稳定核素转化，有些核素还兼有

4、几种衰变方式，各有不同概率（%）9射线防护103、核衰变的基本规律放射性原子数或放射性活度随时间呈指数规律减少。Nt=N0e-λt【半衰期】物理半衰期（T1/2）：放射性核素的原子核数目衰变到原来的一半所需要的时间。生物半衰期（Tb）：生物体内的放射性核素由于生物代谢从体内排除到原来一半所需要的时间。有效半衰期（Te）：放射性核素由于生物代谢和放射性衰变共同作用，减少到原来一半所需时间。11第三节射线与物质的相互作用12一、电离辐射的分类和特点定义：能在物质内产生离子对的辐射，统称为电离辐射。分类：（带电）粒子辐射-α粒子、质子、

5、粒子，能量、质量（非带电）电磁辐射-X（γ）射线，能量、无质量，电场与磁场垂直电离密度(ionization density)：带电粒子在单位路径上形成离子对的数目。反映粒子电离能力大小。与粒子电量成正比，与运行速度成反比电磁辐射电离辐射粒子辐射X,γ射线α、β、中子质子、负π13二、带电粒子与物质的相互作用：基本作用形式：弹性散射、电离与激发、韧致辐射、湮没辐射1、弹性散射（Elasticscattering，弹性碰撞）带电粒子受原子核静电作用而改变运动方向称为弹性散射。β粒子，多次散射，向前散射，反散射。运动方向改变，能量不

6、变者称为弹性散射。运动方向和能量都发生变化者称为非弹性散射。142、电离与激发（Ionizationandexcitation）（1）电离（Ionization）当带电粒子（、粒子）通过物质时，和物质原子的核外电子发生静电作用，使电子脱离原子轨道形成一个带负电荷的自由电子，失去核外电子的原子带有正电荷，与自由电子形成一离子对。（2）激发（excitation）如果轨道电子获得的能量不足以使其摆脱原子核束缚，也可从低能级跃迁到高能级，称为激发态。回到基态时以释放X射线。153、韧致辐射(bremsstrahlung)带电粒子受到

7、物质原子核电场的作用，运动方向和速度都发生变化，能量减低，多余的能量以X射线的形式辐射出来，称为韧致辐射。4、湮灭辐射(annihilationradiation)+衰变产生的正电子可在介质中运行一定距离，能量耗尽时和物质中的自由电子结合，两个电子的静止质量（相当于1022keV的能量）转化为两个方向相反、能量各为511keV的光子而自身消失，叫做湮灭辐射。16三、非带电粒子（X、γ射线）与物质的相互作用171、光电效应(photoelectriceffect)入射光子与原子内层轨道电子发生作用时，光子被吸收打出电子。2．康普

8、顿效应(Comptoneffect)入射光子与电子发生弹性碰撞，光子将部分能量传给电子使其脱离原子而运动，此电子称为康普顿电子；光子本身能量减少，改变运动方向射出，称为康普顿散射光子。这种效应称为康普顿—吴有训效应。3．电子对形成（electron