核医学物理课件.ppt

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1、第五章核医学物理核医学影像(nuclearmedicineimaging)是核医学诊断中的重要技术手段。原子核物理学是它的物理学理论基础。原子核物理学+医学=核医学物理第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源一是研究核力、核结构和核反应等基本问题；二是研究放射性和射线。研究内容第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医

2、用放射性核素的来源第五章核医学物理一、原子核的组成和质量二、核素及分类三．原子核的稳定性第一节原子核的基本性质第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源1．原子核组成由质子(proton)和中子(neutron)组成的。质子和中子统称为核子(nucleon)。2．原子质量原子的质量等于原子核质量加上核外电子质量，再减去相当电子全部结合能的数值，一般电子组成原子的结合能很小，原子核质量等于原子质量与核外电子质量之差。一、原子核的组成和质量第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第

3、三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源mp=1.007276umn=1.008665u一、原子核的组成和质量质子和中子质量分别记作mp和mn。微观粒子质量很小，原子核物理学中常用“原子质量单位(atomicmassunit)”来量度它们，记为“u”。SI规定:一个原子质量单位等于原子质量的1/12。即第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源kg1082(83)53871.6601u-27×=3.核力(nuclearforce)其具有以下四种特征：(1)

4、核力与电荷无关(2)核力是短程强吸引力(3)核力具有饱和性一、原子核的组成和质量将质子和中子结合在一起的特殊力。第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源1.核素二、核素及分类原子核物理中把原子核内的Z，N和能量状态都相同的原子核统称为核素(nuclide)2.按照稳定程度分类稳定性核素放射性核素（1）稳定性核素没有外来作用时，不发生核内结构或能级的变化的核素第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源（2）放射性

5、核素(radioactivenuclide)。天然放射性核素铀、钋和镭等人工放射性核素钴、铯和铱等二、核素及分类能自发地放出某种射线而转变为别种核素第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源2.按照Z与A的分类同位素同量异位素同质异能素（1）同位素(isotope)质子数Z相同而质量数A不同的核素氢有、和三种核素，分别叫做氢（氕）重氢（氘）和超重氢（氚）二、核素及分类同位素占该元素总量的百分数称为该同位素的丰度(isotopeabundance)第一节原子核的基本性质第二节原子核衰

6、变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源（2）同量异位素(isobar)质量数A相同而质子数Z不同的原子核（3）同质异能素(isomer)质量数A和质子数Z均相同而处于不同能量状态的核素二、核素及分类第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源1．质量亏损原子核质量与组成它的所有核子质量总和之差称为质量亏损。例核是由1个中子和1个质子组成，因此，可知它们的质量和应该为但是，实际测量表明：1个核(不是原子)质量仅为2.013553u。三．原子核的稳定

7、性mn+mp=1.008665u+1.007276u=2.015941u。第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源由此两者质量相差（质量亏损）为根据爱因斯坦质能关系方程该式表示，原子核的质量亏损等效于原子核合成时有能量放出。三．原子核的稳定性1．质量亏损第一节原子核的基本性质第二节原子核衰变的类型第三节原子核衰变的宏观规律第四节原子核反应第五节医用放射性核素的来源u002388.0u13553.2u015941.2=-=DM2McED=D2.平均结合能由单个核子结合成原子核时放出

8、的能量称为原子核的结合能。任一个原子核的平均结合能定义为：三．原子核的稳定性第一节原子核的基本性质第二节原子