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Chapter 1核物理 几个重要的概念 核素（nuclide）：在核内具有一定数目的质子和中子并处于特定能态的一类原子称为核素。 激发态（excited state）：核素继发于某些核反应后原子核处于能量较高的状态。 同质异能素：质子数和中子数都相同但核能状态不同的原子称为同质异能素。例如99mTc与99Tc。 放射性衰变（radiation decay）：不稳定核素自发地放出射线并转变成另一种核素的过程。 同位素（isotope）：具有相同质子数而中子数不同的核素，在周期表上处于同意位置，它们互为同位素，。123I 127I 131I互为同位素。 第二节 放射性衰变 1 αdecay 衰变公式: 特点：α粒子质量大，带电荷，射程短，穿透力弱。 应用：不适合核医学显像,对体内恶性组织放射性治疗（电离作用） 2 β－ decay 衰变公式： 富中子核素 特点：高速电子流、 穿透力弱 应用：不能用于核医学显像，在核素治疗方面作用很广（131I、32P） 3 β+ decay 衰变公式： 贫中子核素 特点：正电子流，湮灭反应（annihilation radiation） e++e-=2γ(能量相同，方向相反) 发射 空气或人体内 应用：PET（positron emission tomography）的成像原理 4 EC（electron capture） 衰变公式： 轨道电子俘获将伴随X射线或Auger电子产生 处于激发态的原子核仍可发出γ射线或内转换电子（internal conversion electron） 应用：可用于核素显像（X线、 γ射线），亦可用于核素治疗（内转换电子） 5?γ decay 当原子核发生α衰变和β衰变时，衰变后的子核往往处于激发态，?衰变就是退激发跃迁过程所导致的能量释放。 γ衰变往往是原子核以放出γ-ray 释放出过剩能量。 例如：99Mo 99mTc+ e- 99Tc+ ? 能量一定，单纯的γ射线是核素显像的最佳选择（SPECT成像） 衰变规律 对于由大量原子组成的放射源，每个原子核都可能发生衰变，但不是所有原子在同一时刻都发生衰变，某一时刻仅有极少数原子发生衰变。放射性核素衰变是随机的、自发的按一定的速率进行，各种放射性核素都有自己特有的衰变速度。放射性核素原子随时间而呈指数规律减少，其表达式为：N=N0e-λt λ: decay constant t: decay time e: base of natural logarithm 放射性活度（radioactivity）：单位时间内发生衰变的原子核数。 旧制单位：居里 1Ci=每秒3.7×1010次核衰变 新制单位：贝可 1Bq=每秒1次核衰变 1Ci=3.7×1010Bq；1mCi=37MBq 比活度：单位质量物质中含有的放射性活度。 Bq/g，MBq/Mol 放射性核素遵循指数规律减少： N、N0：t衰变后或t=0时原子数； e：自然对数底； l衰变常数：一个原子核在单位时间内发生衰变的几率； 衰变常数与外界条件（温度、压力、磁场等）几乎无关 三个重要的半衰期概念 物理半衰期（T1/2）：放射性核素数目因物理衰变减少到原来的一半所需的时间。 生物半衰期（Tb）：进入生物体内的放射性核素或其化合物，由于生物代谢从体内排出到原来的一半所需的时间。 有效半衰期（Te）：由于物理衰变于生物的代谢共同作用而使体内放射性核素减少至一半所需要的时间。 带电粒子与物质的相互作用 1电离作用：ionization 2激发作用：excitation 3散射作用：scattering 4轫致辐射：bremsstrahlung 5湮灭辐射： 6 吸收 光子与物质的相互作用 γ ray and X ray(中性光子流，无电荷) 1光电效应：完全能量转化 2康普顿效应：部分能量转化 3电子对生成：光子能量1.022Mev 第三章放射性药物 放射性药物（radiopharmaceuticals）：含有放射性核素，用于医学诊断和治疗的一类特殊制剂。 放射性药物的特点 放射性：应用基础，特殊性管理根本所在； 特定的物理半衰期和有效期； 计量单位和使用量：GBq、MBq、kBq; Ci、mCi、μCi ； 脱标及辐射自分解； 引入量少。 第四章 辐射防护 一、照射量（exposure） 表示射线空间分布的辐射剂量，即在离放射源一定距离的物质受照射线的多少，以X射线或γ射线在空气中全部停留下来所产生的电荷量来表示。 国际单位为库仑·（千克）-1，简写为C·（kg）-1。传统的单位是伦琴(roentgen