核医学绪论、核物理基础讲述.ppt

* * * * The law of nuclear decay Nuclear decay 值得注意的是 两种放射性核素的放射性活度相等，只表示它们在单位时间内发生的核衰变数目相等，并不表示两种放射性核素所发射的射线类型及数目相等，也不表示两者所拥有的放射性原子核数目相等。如： 90Sr β-衰变 T1/2 28.0a 单一能量β射线 89Sr β-衰变 T1/2 50.5d 二组β，一组γ射线 85Sr EC T1/2 65.2d 三组γ射线 The law of nuclear decay Nuclear decay 放射性比活度（specific radioactivity）,简称比活度，是指单位摩尔的放射性物质中所含的放射性活度。常用单位有Bq·mol-1，mCi·mmol-1。当分子量无法确定时，也可用单位质量的放射性物质所含有的放射性活度来表示，如Bq/g，mCi/g等。 放射性浓度（radioactive concentration）是指单位容积的放射性物质中所含有的放射性活度，多用于液体或气体。常用单位有Bq/ml，mCi/ml等。 Interaction of charged particle and matter Interaction of photon and matter Interaction of neutron and matter Interaction of ray and matter Charged particle and matter Interaction 电离作用 Ionization 激发作用 Excitation 散射作用 Scattering 韧致辐射 Bremsstrahlung 吸收作用 Absorption Charged particle and matter Interaction Ionization 电离作用是指带电粒子作用于物质，与轨道电子产生静电作用，使其获得能量从原子中逸出，成为带负电荷的自由电子，而原子则变成带正电荷的离子，形成正负离子对。 Charged particle e- Ion pairs Secondary ionization 33.85 eV Charged particle and matter Interaction 在电离过程中，带电粒子本身动能减少，但继续在物质中行进，还可发生第二次、第三次乃至多次类似的效应直到动能消耗完毕。这是带电粒子的初级电离或直接电离效应。 初级电离所形成的电子称作δ电子，通常有较高的动能，可在物质中行进继续引起物质电离，称为次级电离。 通常，次级电离占总电离的60%~80%。 Charged particle and matter Interaction 带电粒子引起电离作用的结果是在它经过的路径四周形成许多离子对。 在单位路径长度上形成的离子对数目称为电离密度（ionization density ）或称比电离（specific ionization），它是衡量射线粒子电离能力的指标。 决定电离密度大小的因素有三个方面：带电粒子所带的电荷量、粒子行进的速率和被带电粒子作用的物质密度。 Charged particle and matter Interaction Excitation 带电粒子作用于物质时，如果轨道电子获得的能量不足以克服原子核对它的束缚，只能从内层轨道跃迁到外层轨道，使原子从稳定状态变成激发状态，这种效应称为激发作用（excitation）。被激发的原子很不稳定，退激时可释放光子或热量。 电离和激发是射线探测器测量射线的物质基础，也是射线引起辐射生物效应的主要机制。 Charged particle and matter Interaction Charged particle X ray (deexcitation) Charged particle and matter Interaction Scattering 当入射粒子通过介质的原子时，受原子核静电场的作用，使入射粒子的运动方向发生偏转，这种现象称为散射（scattering ）。 散射有两种情况，一种是在带电粒子引起电离或激发时，物质向带电粒子发出的反作用，使带电粒子的继续行进偏离了原来的方向。另一种是由原子核的库仑电场引起，入射粒子的动能不变但是行进路线却改变方向，即所谓的弹性散射(elastic scattering)。 Charged particle and matter Interaction Bremsstrahlung 当快速运动的入射粒子通过