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放射卫生学 绪论 第二节 几个基本概念 1.核素：原子核的质子数、中子数和原子核所处的能量状态均相同的原子属于同一种核素（nuclide）。例如1H、12C、198Au表示不同的核素。具有放射性，称为放射性核素。 2.同位素：凡原子核具有相同的质子数而中子数不同的元素互为同位素（isotope）。如1H、2H、3H均有1个质子，在元素周期表中处于同一位置，故把它们互称同位素，它们是同一元素——氢元素，但它们是不同的核素。一个元素所有同位素的化学和生物性质几乎都一样，但物理性质却不同。 3.放射性核素（radionuclide）：是一类不稳定的核素，原子核能自发地不受外界影响（如温度、压力、电磁场），也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。而转变为其他原子核或自发地发生核能态变化的核素，同时释放一种或一种以上的射线，这一变化的过程称为放射性核衰变（radioactive? nuclear decay），或蜕变（简称核衰变）。核衰变是由原子核内部的矛盾运动决定的。每种元素的原子核，其质子数和中子数必须在一定的比例范围内才是稳定的，比例过大过小放射性核素都要发生核衰变。 第四节 放射性衰变的规律和半衰期 1.有效半衰期（effective half life，Teff）：由于物理衰变与生物的代谢共同作用而使体内放射性核素减少一半所需要的时间，称有效半衰期（effective half life，Te）。 第五节 射线与物质的相互作用 （一）不带电粒子与物质的相互作用 光子与物质的相互作用 γ射线和X射线属于电磁辐射，都是中性光子流，与物质相互作用方式相同。主要产生三个效应：光电效应、康普顿效应和电子对效应。 1.光电效应（photoelectric effect） γ光子和原子中内层壳层（如K、L层）电子相互作用，将全部能量交给电子，使之脱离原子成为自由的光电子的过程称为光电效应。 2．康普顿效应（Compton effect） 能量较高的 γ光子与原子中的核外电子作用时，只将部分能量传递给核外电子，使之脱离原子核束缚成为高速运行的自由电子，而γ光子本身能量降低，运行方向发生改变，称康普顿效应，释放出的电子称为康普顿电子。 光电效应与康普顿效应二者区别 产生电子的运动方向 电子能量 入射光子的能量 作用电子 光电效应 几乎平行 小 几乎全吸收 内层电子 康普顿效应 具有一定的方向∠θ 大 一部分吸收散射光子 外层电子 3．电子对形成（electron pair production） 当γ光子的能量大于1.022MeV处于高能时，在物质核电场作用下，其中1.022MeV的能量转化为一个正电子和一个负电子的过程叫电子对生成，剩余的能量变为电子对的动能，又可发生电离和激发等。电子对生成的几率与γ光子的能量和物质的原子序数的平方成正比，即能量越高、物质的原子序数越大，电子对生成越明显。 4、中子与物质的相互作用 与上述核辐射不同，中子不与吸收介质的原子核外层电子相互作用。当中子流穿过物质时，它可以进入物质的原子核内部并与核子相互作用，其过程可分为两种：即弹性散射和核反应。 （1）弹性散射（elastic scattering）：入射中子将一部分能量传给被碰撞的原子核，使其脱开壳层电子形成快速运动的反冲核，反冲核进一步引起物质的其它原子发生电离和激发。而中子本身的运动速度减慢并改变运动方向。 （2）核反应（nuclear reacting）：高能中子和物质原子相互作用时，被撞击的原子核俘获了中子而发生核反应，形成一个新核的过程。新核可能是稳定性核，也可能是不稳定核，如果是不稳定核，可继续发生核衰变，这种现象称感生放射性。其结果是可产生带电粒子或γ射线，它们继续使物质的原子发生电离或激发等。 第八节、常用的辐射剂量及其单位 一、放射性活度单位：国际制单位：贝可（Bq） 1 Bq =1 S-1 专用单位：居里（Ci） ▲吸收剂量（absorbed dose）：是反映被照射物质吸收电离辐射能量大小的物理量。定义为单位质量被照射物质吸收任何电离辐射的平均能量。吸收剂量国际单位制单位为戈（瑞）（Gray），以Gy表示。它的定义是质量1千克的物质吸收1焦耳的辐射能量时相应的吸收剂量。单位时间内的吸收剂量叫吸收剂量率。 ▲剂量当量（dose equivalent）：各种射线对组织产生的生物效应与射线种类有关，也与吸收剂量有关。由于不同射线在相同吸收剂量下产生的生物效应不同，故剂量当量是用适当的修正因子对吸收剂量进行加权，从而使修正后的吸收剂量更好地反映辐射对机体的危害程度，剂量当量H定义为吸收剂量和其它必要修正因子的乘积。 剂量当量（H）为组织中某一点的吸收剂量（D）、辐射的线质系数（或称品质因子Q）和其它一些修正因数（N)的乘积