《医用物理学》教学课件 第十四章原子核和放射性.pptVIP

第十四章 原子核和放射性;14-1 原子核的结构和性质;①原子质量单位:;二、原子核的性质;3.核子间存在核力作用：短程力, 再在10－15m范围内才起作用。;三、放射性核素和同位素;四、结合能 原子核的稳定性;②平均结合能越大，原子核分解为单独的核子所需要的能量就越大，原子核就越稳定。;4He;1.核衰变：放射性核素自发进行各种方式的变化。 *母核X:衰变前的原始核。 *子核Y:衰变后，形成的新的原子核。 *衰变能Q:衰变时释放出的能量。;一、α衰变;二、 β衰变和电子俘获;γ1;2.β+衰变：核内质子数过多，中子数少时，其中的一个质子会自动转变为中子，原子核发射出一个正电子和一个中微子。;3.电子俘获：核内质子数过多，中子过少，质子也可以俘获一个核外电子，发射中微子，而转变成中子。;三、 γ衰变和内转换;14-3 核衰变的规律;2.衰变常量λ：;二、半衰期和平均寿命;2.有效半衰期：;设0时刻核子数目为N0个，到时间t 还有N个;三、放射性强度;例题;例题;四、放射平衡;14-4 射线与物质的相互作用;①激发作用：高速带电粒子通过物质时可使原子或分子处于激发状态。;①粒子的吸收：带电粒子与物质发生作用，不断失去能量，直至最后速度为零停在物质层内。;平均射程;二、光子与物质的相互作用;2.康普顿效应：能量较高的光子与自由电子或原子中束缚不太紧的电子碰撞时，光子把一局部能量传给电子,使之脱离原子成为反冲电子，而光子能量减小〔波长变长〕,且改变了前进方向。;e－;三、中子与物质的相互作用;14-5 射线的探测、剂量和放射性防护;D2;二、射线的剂量;2.吸收剂量：每单位质量被照射物质从电离辐射中所吸收的能量〔适合任何一种射线〕。;三、放射性防护;14-6 放射性核素的医学应用;治疗床;3.中子治疗：;治疗床;二、示踪诊断;三、放射性核素成像;1.γ照相机： *放射性核素标记的化合物注入病人体内，由探头采集放射源发出的γ射线，经能量转化产生荧光光子，再由光电倍增管〔阵列〕转换成电脉冲信号输出，加载于示波器显示。 *由于人体正常组织和病变组织吸收放射性药物的能力不同，根据γ照相图可以鉴定肿瘤或病变局部的位置和大小。 *γ照相机常用的放射性核素有99mTc 、201Tl 、 131I 和67Ga等。 ;2.单光子发射型断层成像： 单光子发射型计算机断层成像，简称为SPECT。*根本原理：采用γ照相机探测光子的方法，从不同的角度接收体内示踪核素发射出的γ射线，获得各个方向的投影???据，由此重建断层影像。 *SPECT是发射型CT，人体组织对γ射线的衰减使投影数据发生畸变，导致重建的断层图像失真，必须对这种衰减作用进行校正。;3.正电子发射型断层成像(简称PET): *根本原理:利用正电子的湮没辐射特性，将能发生β+衰变的核素或标记化合物引入体内某些特定的脏器或病变部位，通过探测正电子湮没时向体外辐射的γ光子，获得成像所需的各向投影数据，由计算机分析处理，实现图像重建。 *图像的比照度和空间分辨率高，所得图像比SPECT图像更逼真、清晰。;正常心脏灌注PET显像