第一章放射性衰变基础知识.ppt

四、有效当量剂量（effective equivalemt dose ） 大多数放射性核素所产生的内照射是非均匀性的，必须用有效当量剂量来评价，用HE表示。其含义为：在全身受到非均匀照射情况下，受到危险的组织或器官的当量剂量与相应的权重因子乘积的总和。该权重因子表示受照组织或器官的相对危险度。单位（1Sv）当量剂量在受照组织或器官中引起随机效应的几率称为危险度。 * * 三、中子与物质的相互作用 （一）弹性散射（碰撞）：中子将一部分能量传给被碰撞的原子核，使其脱离电子层而运动形成反冲核，反冲核使物质的其他原子发生电离和激发，而中子本身速度减慢，方向改变，这种现象称为弹性散射。实验表明：中子与其质量相近的原子核碰撞时损失的能量最多（如氢核），所以，中子易于被含氢多的物质如水、石蜡等减速吸收，这在中子防护上具有重要意义。 （二）核反应：快中子与物质的原子核作用放出带电粒子而形成新核的过程称为核反应。形成的新核如果是放射性核素则继续衰变放射出β、γ射线，使物质原子产生电离或激发，称为感生放射性。中子与物质相互作用产生核反应是中子反应堆工作的基础，也是中子弹的杀伤因素。 比如23Na+10n→24Na+γ可写成23Na(n、γ) 24Na 等 。 §5 常用辐射量及其单位 一、照射量(exposure)：是直接度量X、γ射线对空气电离能力的量，可间接反映X、γ辐射场的强弱的一种物理量，其定义是： X或γ射线在单位质量为dm的空气中与原子核相互作用，释放出来的全部正负电子完全被阻止时，所产生的同一种符号的离子总电荷的绝对值dQ与dm之比，即X=dQ/dm。 照射量的SI单位为库仑·千克-1。照射量仅适用于能量在10Kev-3Mev范围内的X、γ射线。 二、吸收剂量(absorbed dose)：单位质量(dm) 被照射物质所吸收的任何电离辐射的平均能量dE，用D表示：D=dE/dm 吸收剂量的SI单位为J·kg-1，SI单位专名为戈瑞，符号Gy，Gy=1J·kg-1。 三、当量剂量 (equivalemt dose)：是衡量各种辐射对生物机体危害程度的物理量。它是修正后的吸收剂量，即吸收剂量与辐射权重因子的乘积。用H表示，即HT·R=WR·DT·R。当量剂量的SI单位是焦耳·千克-1(J·Kg-1)。专名为希沃特，符号Sv，当量剂量专门用于放射防护。 不同种类射线的品质因数（权重因子） 1 1 10 20 3 10 χ、γ射线 β射线、电子 质子 α射线 热中子（慢中子） 快中子(能量大于100kev) 品质因数 射线种类 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第一章 放射性衰变基本知识 一、原子结构 原子结构示意图 §1 基本概念 原子是由原子核和核外电子组成的，原子核带正电，核外电子带负电，整个原子呈电中性的。核外电子在轨道上运动时不吸收也不辐射能量的状态称为定态（Stationary state）；能量最低的定态称为基态（Ground state）；能量较高的定态称为激发态（Excited state）。 原子核是由质子（p）和中子(n)组成的，质子和中子统称为核子（nucleon），质子带正电，其电量与电子的电量相等，中子不带电。质子数和中子数之和称为原子核的质量数(A)。 二、核素(nuclide) 具有特定的质量数、原子序数和核能态的原子，统称为核素。可用通式AX表示,目前已知的元素虽仅100多种，但已知的核素却有2700多种。核素可分为稳定性核素与放射性核素二种，其中绝大多数为放射性核素。 三、同位素（isotope）凡原子核内质子数相同(原子序数相同),而中子数不同的一类原子，彼此互称为同位素, 比如：1H、2H、3H互称为同位素。每种同位素也是一种核素。 同位素 四、同质异能素（ isomer） 核内质子数和中子数均相同，但所处能量状态不同的核素。如99Tc与99mTc，99mTc是处于激发态的原子核，激发态向基态过渡时将放出多余的能量。 §2 核的稳定性和放射性衰变 一、原子核的稳定性：取决核子之间的引力和短程核力。只有当核子总数以及中子数和质子数的比例在一定的范围内才能使这两种力平衡，原子核才是稳定的。 二、衰变类型 (一)α衰变(alpha decay)：指母核放出一个α粒子（氦原子核）的过程。 比如226Ra(镭)衰变式如下： 226Ra→222Rn+α+4.86Mev α粒子的质量大且带电荷，故射程短，穿透力弱，在空气中只能穿透几厘米，一张纸就可屏蔽，因而不适合作核医学显像用。但α粒子对局部的电离作用强，对开展体内恶性组织的放射性核素治疗具有潜在的优势。