y等放射性核素的衰变常数λ.ppt

放射外科治疗系统 核物理基础 上海伽玛星科技发展有限公司 放射性 原子核的衰变 电离辐射 放射性的度量 原子核的衰变（一） 某些不稳定的核素会自发地放出某种射线，转变为另一种核素，这种现象称为放射性，这个过程称为放射性衰变。具有这种特性的核素称为放射性核素。所放出的射线种类可能有α射线 、β射线、γ射线，还可能有正电子、质子、中子等其他粒子 。 原子核的衰变（二） α 衰变 原子核自发地放出α粒子（α射线）的转变过程称为α衰变 。α粒子也就是氦原子核，它带两个正电核，质量数为 4 。 β衰变 原子核自发地放射出电子e- 、正电子e + 或俘获K轨道一个电子的转变过程称为β衰变 ；放射出电子e- 称为β- 衰变，所发射出的电子称为β- 粒子或β-射线；放射出正电子e + 称为β+ 衰变，所发射出的正电子称为β+ 粒子或β+射线；俘获K轨道电子的转变过程称为K轨道电子俘获。 γ衰变和内转换 α 和β衰变后的子核很可能处于激发态，会以放射γ射线的形式释放能量，跃迁到较低的能态或基态 。这种自发的放射γ射线过程称为γ衰变。常用的钴-60源、铯-137 都是既有β放射性，又有γ放射性 。处于激发态的原子核还可能将跃迁的能量直接转移给一个K 轨道的电子，并将K 轨道的电子发射出原子，这种现象称为内转换，发射出的电子称为内转换电子。 电离辐射 按辐射粒子的能量的大小的角度来区分，辐射可分为电离辐射和非电离辐射：凡是与物质直接或间接作用时能使物质电离的一切辐射，均称为电离辐射；有些辐射如红外线、可见光、无线电波、微波等，由于能量低，不能引起物质电离，称为非电离辐射。 按辐射引起电离的过程来区分，辐射又可分为直接电离辐射和间接电离辐射：直接电离辐射是那些有足够大的能量，以致通过碰撞就能引起物质电离的带电粒子，如电子、β射线 、质子和α粒子等。间接电离辐射是能够释放出直接电离粒子或引起核变化的非带电粒子，如光子、中子等。把体外放射源发射的辐射对人体的照射称为外照射，由进入体内的放射性物质发射的辐射所产生的照射称为内照射。 放射性度量（一） 一定量的放射性核素在单位时间内发生的核衰变次数称为放射性活度，放射性原子核的衰变服从指数衰减规律。用公式表达为： N = N0e-λt 放射性度量（二） 放射性活度的国际单位是贝可勒尔（Bq），即每秒有一个原子发生衰变称为 1 Bq。衍生单位有MBq (106 Bq ) ,GBq(109Bq) ,TBq (1012Bq )。再此以前使用的放射性活度单位是居里（ Ci ）。 这些单位之间的关系可表示为 ： 1 Ci = 3.7 ? 1010 衰变 / 秒 = 3.7 ? 1010 Bq 1 Bq= 1 衰变 / 秒 = 2.703 ? 10-11 Ci 单位质量放射性核素样品的放射性活度称为比放射性活度 ，其单位一般是 TBq/g , Ci/g 等。 放射性度量（三） 放射性核素其原子核数目衰减到原来数目一半所需要的时间称为该放射性核素的半衰期（ T 1/2 ）. T 1/2 的单位可以是秒( s )、分( min )、天 ( d )、年( y )等。放射性核素的衰变常数（λ）（或半衰期 T 1/2 ） 是与该核素放射性性质有关的特征常数 。不 同的放射性核素具有不同的衰变常数（或半衰期），它不随外界条件和物理、化学状态的不同而改变。60Co的半衰期为5.27年。 辐射防护中常用的辐射量和单位 照射量X X = dQ / dm dQ ----- 在质量dm 的一个体积元中，当光子产生的全部电子（正负电子）均被阻止于空气中时，在空气中形成的一种符号的离子总电荷的绝对值。 照射量X的国际单位是库仑每千克，用库仑/千克（ c/kg ）表示。过去使用单位是伦琴（R）简称为伦。 1 R = 2.58 ·10 - 4 c/kg = 8.76 ·10 – 3 J/kg 吸收剂量(D)是当电离辐射与物质相互作用时，用来表示单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。 吸收剂量的国际单位是焦耳每千克 (J/kg)，单位的专用名称是戈瑞,用Gy 表示。以前使用的专用单位是拉德 rad 。 1 Gy = 1 J/kg = 100 rad 在电子平衡条件下，1 伦琴X 或γ 射线传递给1 千克干燥空气中次级电子的总能量为8.76×10-3 焦耳，因此。在空气中同样条件下，照射量与吸收剂量的关系为： Da = 8.76×10-3 · X (Gy) 当