放射性衰变基本知识课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,Z,X,N,A,X,53,I,72,125,I,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：,A,125,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,131,I,、,123,I,、,125,I,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,99m,Tc,与,99,Tc,激发态表示法,思考题,1,H,、,2,H,、,3,H,、,4,He,、,16,O,、,17,O,、,18,O,、,99,Tc,、,99m,Tc,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,Z20,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,粒子的衰变,Z,X,Z-2,Y+,2,He+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,A,A-4,4,衰变,核衰变时放射出,粒子的衰变,-,衰变,Z,X,Z+1,Y+,-,+Q,正电子,衰变,Z,X,Z-1,Y+,+,+Q,电子俘获,Z,X,+,-1,e,Z-1,Y+,A,A,A,A,A,0,A,-,衰变,原理：富中子的原子核,15,P,16,S,-,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,32,32,正电子衰变,概念,原理：贫中子的原子核,9,F,8,O,+,Q,能量,湮灭辐射,应用,PET,18,18,电子俘获,概念,原理,：贫中子,Z,X,e,-,Z-1,Y,v,Q,能量,在核外：特征,X,射线、俄歇电子,在核内：,射线、内转换电子,应用,核医学显像、体外分析、核素治疗,A,A,衰变,核衰变时放射出,粒子的衰变,Z,X,Z,Y+,+Q,特点及应用：,穿透力强、电离能力弱,体内显像,A,Am,三种核射线的性质,性质,射线,射线,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,3-4cm 10-20cm,无限大,（空气中）（理论上）,电离能力,1-7,万对,/cm 60-7,千对,/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,N,t,=N,0,e,-,t,半衰期,（物理半衰期）,=0.693/,T,1/2,（生物,半衰期,有效,半衰期）,T,1/2,、,T,b,、,T,e,的关系,T,1/2,T,b,T,e,=,T,1/2,T,b,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,ionization excitation,韧致辐射,bremsstrahlung,散射,scattering,湮灭辐射,annihilation radiation,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：,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,粒子散射现象不明显直线,-,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,粒子,韧致辐射作用小,-,粒子,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,、,射线与物质相互作用,光电效应,photoelectric effect,康普顿效应,Compton scattering,电子对生成,pair production,光电效应,photoelectric effect,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,、,照相机,康普顿效应,Compton scattering,概念,发生的机率：,入射光子的能量、介质的密度,核医学应用：,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,pair production,概念,两个必需的条件：,光子的能量,1022keV ,介质的原子核参与,核医学应用：,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,exposure,吸收剂量,absorbed does,当量剂量,equivalent does,有效剂量,effective does,照射量,(空气电离能力的量）,反映,，,辐射场的强弱,光子在质量,dm,为的空气中释放出来的全部电子（负电子和正电子）完全被空气所阻止时，在空气中产生任一种符号的离子总,电荷,的绝对值,dQ，,与空气质量,dm,之比。,X=dQ/dm,（,库仑,千克,-1,）,吸收剂量,（物质吸收辐射的能量）说明受照物质吸收能量多少,单位质量被照射物质吸收任何电力辐射的平均,能量,D=dE/dm,（Gy J,Kg,-1,）,当量剂量,（衡量,生物效应,）,含义,H,T,R,=W,R,.,D,T,R,H,T,R,当量剂量,D,T,R,器官剂量,R,辐射类型,T,组织,/,器官,W,R,辐射权重因子,单位：,Sv,1Sv=1J/kg,有效剂量,（衡量,随机效应机率,）,含义,E=,T,W,T,H,T,W,T,值：全身,1,；性腺为,0.20,；,乳腺为,0.05,；甲状腺为,0.05,；,红骨髓及肺为,0.12,小结,概念：,核素、同位素、同质异能素、稳定性核素、,放射性核素、放射性活度、半衰期,放射性衰变的类型：,衰变、,衰变,-,衰变、正电子衰变、电子俘获,射线与物质的相互作用：,电离与激发、散射、韧致辐射、湮灭辐射,光电效应、康普顿效应、电子对的生成,辐射剂量与单位：,照射量、吸收剂量、当量剂量、有效剂量,思考题,1.,核素、同位素和同质异能素的概念,2.,说明稳定性核素和放射性核素的概念,3.,简述核衰变的类型,4.,说明物理半衰期、生物半衰期和有效半衰期的概念及其相互关系,5.,说明放射性活度的概念,6.,解释电离、激发、韧致辐射、湮灭辐射的概念,