医学物理学原子核和放射性省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

前前页页后后页页返返回回第1页前前页页后后页页返返回回*本章内容本章内容第一节第一节 原子核基本性质原子核基本性质第二节第二节 原子核衰变类型原子核衰变类型第三节第三节 原子核衰变规律原子核衰变规律第四节第四节 射线与物质相互作用射线与物质相互作用第五节第五节 辐射剂量与射线防护辐射剂量与射线防护第2页前前页页后后页页返返回回一、学习本章后，我们应该：一、学习本章后，我们应该：1.1.掌握掌握放射性核素放射性核素衰变类型；衰变类型；2.2.掌握掌握放射性核素放射性核素衰变规律和应用；衰变规律和应用；3.3.了解射线与物质相互作用几个形式；了解射线与物质相互作用几个形式；4.4.了解射线剂量定义及射线防护方法；了解射线剂量定义及射线防护方法；5.5.了解放射性核素在医学上应用。了解放射性核素在医学上应用。二、重点：原子核衰变类型及衰变规律二、重点：原子核衰变类型及衰变规律第3页原子组成原子组成中子中子第4页前前页页后后页页返返回回第一节第一节原子核基本性质原子核基本性质质质子子中中子子原子核原子核带单位正电荷带单位正电荷 e=1.60210-19C质量数为质量数为 1（mp=1.623 10-27kg=1.007276u）不带电不带电 质量数为质量数为 1（mn=1.675 10-27kg=1.008665u）一一 、原子核组成与符号表示、原子核组成与符号表示 原子核是由质子和中子组成。质子和中子统称核子。第5页前前页页后后页页返返回回*原子核符号表示：原子核符号表示：质量数量数 元素符号元素符号原子序数原子序数这一符号表示了原子核两大特征：这一符号表示了原子核两大特征：质量质量和和电量。电量。第6页前前页页后后页页返返回回*核素、同位素：核素、同位素：核素核素：含有一定含有一定Z值、值、N值原子（原子核）称值原子（原子核）称为一个核素为一个核素。比如：比如：（三种三种核素核素）同位素同位素：含有相同含有相同Z值，而，而N值不一不一样核素称核素称为同位素。同位素含有相同化学性同位素。同位素含有相同化学性质.比如：比如：氧三种同位素氧三种同位素氢三种同位素三种同位素第7页前前页页后后页页返返回回*同量异位素同量异位素：含有相同含有相同A值而值而Z值不一样核素值不一样核素。比如比如:*同质异能素同质异能素：含有相同含有相同Z值和值和N值，但能量状值，但能量状态不一样核素态不一样核素。表示：表示：基基态态激激发态发态0.14260.14050.000099Tcm(氩氩)(钙钙)(锝)第8页前前页页后后页页返返回回二、二、原子核性质原子核性质1.1.原子核大小和密度原子核大小和密度*原子核形状和大小：近似原子核形状和大小：近似为球体球体R=R0A 1/3 R0=1.2 10-15m *原子核平均密度：原子核平均密度：=2.3 1017kg.m-3 (地球平均密度地球平均密度 =6 103kg.m-3）第9页前前页页后后页页返返回回3.3.核能级核能级 2.2.核力：核子间强相互作用力。核力：核子间强相互作用力。核力属于短程力，其作用范围：核力属于短程力，其作用范围：10-15 m 核力是一个强相互作用核力是一个强相互作用 核力含有饱和性核力含有饱和性 核力与电荷无关核力与电荷无关 原子核能够处于不一样能量状态，且可原子核能够处于不一样能量状态，且可发生核能级间跃迁。发生核能级间跃迁。特特征征第10页前前页页后后页页返返回回三、原子核结合能和质量亏损三、原子核结合能和质量亏损1.1.原子核结合能原子核结合能*核子核子结合成原子核合成原子核时释放能量，称放能量，称为原子核原子核结合能。合能。例子：例子：2H（氘核）结合能（氘核）结合能（2.22 MeV）+P（质子质子）n（中子中子）2H（氘核氘核）释放能量为释放能量为2.22 MeV一个光子一个光子（反之亦然）（反之亦然）第11页前前页页后后页页返返回回2.原子核质量亏损（原子核质量亏损（mass defect）*原子核静原子核静质量比量比组成它核子静成它核子静质量量总和要小和要小一些，一些，这么降低么降低质量（量（m）称）称为质量量亏损。*质量亏损（质量亏损（m)计算：计算：m=mi i-m*质量亏损原因：质量亏损原因：由质能公式由质能公式 E E=mC C2 2 知，知，释放能释放能量改变量改变（E E）相当于一定相当于一定质量质量改变改变（m）。(各个核子总静质量）各个核子总静质量）(原子核静质量原子核静质量)第12页前前页页后后页页返返回回*微微观观粒子粒子质质量，量，惯惯用（用（统统一）原子一）原子质质量量单单位位u u来衡量。来衡量。3.3.原子质量单位（原子质量单位（atomic mass unit）：）：*一个原子原子质质量量单单位位等于等于1212C C原子原子质质量量1/121/12；即即 1u=1.6605401u=1.660540 1010-27-27 kg kg*用用u u为为质质量量单单位，位，用用MeVMeV为为能量能量单单位位表示质能公式：表示质能公式：1u1u931.5MeV m(u u)=1.0735=1.0735 1010-3-3 E E(MeVMeV)E E(MeVMeV)=931.5)=931.5 m(u u)或或 C2第13页前前页页后后页页返返回回四、原子核稳定性四、原子核稳定性*平均结合能平均结合能：=E E/A A*平均结合能表示松紧程度平均结合能表示松紧程度：（图（图17-1平均结合能曲线平均结合能曲线）第14页3、重核、重核（质量数质量数A200）：较小，较小，原子核结合较松；原子核结合较松；其中其中A 209核都是放射性核素。核都是放射性核素。*中等核比重核和轻核都稳定。中等核比重核和轻核都稳定。由此知道取得核能两种路径由此知道取得核能两种路径：重核裂变重核裂变和和轻核聚变轻核聚变。1、轻核、轻核（质量数质量数A30）：较小，较小，原子核结合较松原子核结合较松 （除偶偶核外）（除偶偶核外）2、中等核、中等核（质量数质量数A 为为40120）：较大较大，原子原子 核结合较紧核结合较紧。第15页 *轻核聚变轻核聚变：轻核聚合成较重原子核，也会释放出大量能量。轻核聚合成较重原子核，也会释放出大量能量。*重核裂变重核裂变：重核分裂成两个中等核，会释放出大量能量。重核分裂成两个中等核，会释放出大量能量。例子例子 铀核裂变及其链式反应铀核裂变及其链式反应:慢中子轰击慢中子轰击235U核时，核时，会分裂成两个质量大致相等中等核和会分裂成两个质量大致相等中等核和1-3个中子，并释个中子，并释放出大量能量；新中子又引发其它铀核裂变。这种核放出大量能量；新中子又引发其它铀核裂变。这种核反应可连续进行下去。反应可连续进行下去。原子弹（原子弹（我国我国1964年年）和和原子反应堆（原子反应堆（我国我国1958年年）例子例子 氘核聚变及其热核反应氘核聚变及其热核反应：在极高温度（：在极高温度（108K）下，）下，氘核高速运动相互碰撞而发生大量聚合，单位质量氘核聚氘核高速运动相互碰撞而发生大量聚合，单位质量氘核聚变释放能量是单位质量铀核裂变释放能量变释放能量是单位质量铀核裂变释放能量4倍左右。倍左右。应用应用 氢弹（我国氢弹（我国1967年）和太阳能源年）和太阳能源第16页前前页页后后页页返返回回第第 二二 节节 原原 子子 核核 衰衰 变变 类类 型型*核衰核衰变过变过程程严严格恪守格恪守以下以下守恒定律：守恒定律：能量守恒定律，能量守恒定律，动动量守恒定律，量守恒定律，电电荷荷守恒定律，守恒定律，核子数守恒定律核子数守恒定律.*核衰核衰变变:核素核素自自发发地地放出射线变为另一个放出射线变为另一个核素核素现象现象，称，称为为核衰核衰变变（nuclear decay）.*衰衰变变能能:核衰核衰变过变过程程释放出来能量，称为释放出来能量，称为衰衰变变能（能（decay energy）,记为记为Q Q。第20页前前页页后后页页返返回回一、一、衰变衰变*衰变衰变:A A 值值超超出出209209重重核核发发射射 核核（也也称称为为 粒粒子子），而而衰衰变变为为A A值值减减小小4 4另另一一个个原原子子核核。称称这这种种衰衰变变为为 衰变衰变(decay)decay)。*衰变衰变式式：*位移法则：子核在元素周位移法则：子核在元素周期表中位于母核前两位。期表中位于母核前两位。*子核可处于激发态子核可处于激发态,所以有所以有射线射线和和内转换电子内转换电子伴随伴随 射线射线发射出来。发射出来。1 1(5.5%)(5.5%)2 2(94.45%)(94.45%)0.1860.000(镭镭)(氡氡)第21页前前页页后后页页返返回回二、二、衰变衰变 原子核发射电子（也原子核发射电子（也称称-粒子粒子：)，这种衰这种衰变过程叫做变过程叫做-衰变衰变.1.1.-衰变衰变(-decay)：*衰变式：衰变式：*位移法则：子核在元素周期表中位于母核位移法则：子核在元素周期表中位于母核后一位。后一位。*子核处于激发态，所以有子核处于激发态，所以有射线射线伴随伴随射射线线和和反中微子反中微子射线射线发射出来发射出来。0.14260.0000(81%)(81%)(钼钼)(锝锝)第23页前前页页后后页页返返回回2.2.+衰变衰变(+decay)：原子核原子核发射正电子（也发射正电子（也称为称为+粒子粒子：)，这种，这种衰变方式称为衰变方式称为+衰变衰变.*衰变衰变式：式：*位移法则：子核在元素周期表中位于母核位移法则：子核在元素周期表中位于母核前一位。前一位。*子核能够处于激发态；所以有子核能够处于激发态；所以有射线射线伴随伴随+射线射线发射出来。发射出来。*+粒子与电子结合转变为粒子与电子结合转变为双光子双光子（能量各为（能量各为0.511MeV)发出发出。0.5460.0000.378EC(43%)+(57%)1.022MeV(铁铁)(锰锰)第24页前前页页后后页页返返回回 原原子子核核俘俘获获一一个个核核外外电电子子，发发射射一一个个中中微微子子而而转转变变为为另另一一个个核核，这这个个衰衰变变过过程程称称为电子俘获为电子俘获.3.3.电子俘获（电子俘获（electron capture；EC）：）：*衰变衰变式：式：（中微子）（中微子）*位移法则：子核在元素周期位移法则：子核在元素周期 表中位于母核前一位。表中位于母核前一位。*子核发出标识子核发出标识X射线。射线。探测探测电子俘获电子俘获基础基础。0.6470.0000.392EC(1.7%)EC(98.2%)(锡锡)(铟铟)第25页前前页页后后页页返返回回被俘获电子主要来自核外K、L层，电子被俘获后将产生标识X射线或俄歇电子，俄歇电子：俄歇电子：电子跃迁时不辐射标识射线，而将电子跃迁时不辐射标识射线，而将其能量传给同一能级另一电子，使其成为自由其能量传给同一能级另一电子，使其成为自由电子，此自由电子即为俄歇电子。电子，此自由电子即为俄歇电子。第26页前前页页后后页页返返回回三、三、衰变和内转换衰变和内转换*衰变衰变(decay):):射射线线是是从从原原子子核核内内发发出出高高能能量量光光子子。原原子子核核激激发态能量经过发态能量经过发出发出 射线衰变方式称为射线衰变方式称为 衰变衰变.例子例子：99Tc 衰变。衰变。基基态态激激发态发态能级能级（MeV)0.18110.14260.1405 射线射线0.000099Tcm*内转换内转换(internal conversion)(internal conversion)：原子核原子核激发态能量也可直接传递给核外内层电子，使激发态能量也可直接传递给核外内层电子，使从原子中飞出。从原子中飞出。第28页前前页页后后页页返返回回内转换（internal conversion)第29页前前页页后后页页返返回回第一、二节小结核素核素同位素同位素同质异能素同质异能素同量异位素同量异位素原子核组成原子核组成核力核力原子核密度原子核密度核能级核能级结合能和质量亏损结合能和质量亏损原子核原子核基本性基本性质质核衰变核衰变四个守恒定律四个守恒定律衰变类型衰变类型第32页前前页页后后页页返返回回第三节 核衰变规律*衰衰变定律：定律：不稳定核素不稳定核素衰变率衰变率与与现有原子核个数现有原子核个数N成成正比正比一、衰变定律一、衰变定律*自自发过程遵照程遵照统计规律。律。利用初始条件利用初始条件:t=0时，N=N0；对上式上式积分得到：分得到：*放射性物质按指数规律衰减放射性物质按指数规律衰减.第33页前前页页后后页页返返回回二、衰变常数和半衰期二、衰变常数和半衰期(1)衰衰变常数常数(decayconstant)单位单位：S-1物理意义物理意义：衰变常数：衰变常数越大放射性核素，其衰变越快。越大放射性核素，其衰变越快。(2)半衰期半衰期T（half-life）：定定义：放射性核素降低至二分之一所需放射性核素降低至二分之一所需时间。表示式表示式：物理意义物理意义：半衰期越小放射性核素，其衰变越快。：半衰期越小放射性核素，其衰变越快。单位单位：y(a),d,h,min,S等等。衰变定律另一表式：衰变定律另一表式：第34页前前页页后后页页返返回回（3）平均寿命）平均寿命*定定义：放射性核平均生存：放射性核平均生存时间注意上式中注意上式中衰衰变常数、半衰期和常数、半衰期和平均寿命平均寿命 三者关系。三者关系。第35页前前页页后后页页返返回回三、放射性活度（radioactivity，A）*放射性活度国际单位称为贝可，记为放射性活度国际单位称为贝可，记为Bq。1Bq=1次核衰变次核衰变/秒秒 惯用旧单位是居里，用惯用旧单位是居里，用Ci表示表示。1Ci=3.71010Bq。=3.7104MBq*定义：定义：用单位时间内衰变原子核数（用单位时间内衰变原子核数（-dN/dt）来）来表示放射性活度表示放射性活度 A(即放射性强度即放射性强度)。A=-dN/dt 单位单位：核衰变核衰变/秒秒*放射性活度放射性活度A衰变规律：衰变规律：1mCi=3.7107Bq；1Ci=3.7104Bq 第36页前前页页后后页页返返回回四、放射平衡四、放射平衡*放射性核衰变若递次衰变放射性核衰变若递次衰变,形成形成放射族放射族.铀核铀核如如:铀族族8次次衰变衰变和和6次次衰变衰变铅核铅核母核母核第一代子核第一代子核第二代子核第二代子核*子核按照自己衰子核按照自己衰变规律律进行衰行衰变.经过一定一定时间,子核每秒衰子核每秒衰变核数等于母核衰核数等于母核衰变而来而来核数核数.这种种现象称象称为放射平衡放射平衡.*放射平衡应用放射平衡应用:核素核素发生器发生器(俗称俗称“母牛母牛”).-制取短寿命制取短寿命放射性核素放射性核素.第37页前前页页后后页页返返回回*放射源内原子核数目（放射源内原子核数目（N）计算：）计算：m:放射源核素总质量放射源核素总质量。:放射性核素摩尔质量。放射性核素摩尔质量。NA=6.0221023/mol补充：补充：第38页前前页页后后页页返返回回例题：例题：32321515P P 经过经过7.157.15天后留存核数与开始时核天后留存核数与开始时核数之比为数之比为2/22/2，求：（，求：（1 1）32321515P P半衰期；半衰期；（2 2）1.00ug1.00ug32321515P P活度；（活度；（3 3）1.00ug1.00ug32321515P P在在28.628.6天中所放出天中所放出 _粒子数。粒子数。(1)由公式：由公式：N=N0(1/2)t/T(1/2)7.15/T=2/2=(1/2)1/2得：得：3215P半衰期半衰期为 T=14.3d.第39页前前页页后后页页返返回回(2)设1.00ug3215P共有共有N0个原子，个原子，则N0=1.0010-6/326.0221023=1.881016(个个)=0.693/T=0.693/14.3=0.0485d-1=5.6110-7s-1活度活度为：A0=N0=5.6110-71.881016=1.051010Bq=0.285Ci(3)经2828.6d6d留存核数留存核数为N，衰，衰变掉核数掉核数为：N0-N=N0(1-(1/2)t/T)=1.411016(个个)第40页前前页页后后页页返返回回第四节 射线与物质相互作用射线射线1.带电粒子射粒子射线：、-、+2.光子射光子射线：X射射线、射射线3.不不带电粒子射粒子射线：中子射中子射线第41页前前页页后后页页返返回回一、带电粒子射线与物质相互作用一、带电粒子射线与物质相互作用1.1.电离和激发电离和激发 2.2.散射和轫致辐射散射和轫致辐射第42页前前页页后后页页返返回回 1.1.电离和激发电离和激发1.1直接直接电离离：带电粒子使某个粒子使某个电子脱离原子成子脱离原子成为自由自由电子子过程称程称为直接直接电离。离。形成正、形成正、负离子称离子称为离子离子对。1.2间接接电离离：从原子中脱离从原子中脱离电子，因子，因为含有含有动能仍将与其它能仍将与其它原子作用，引原子作用，引发新新电离，离，这种种电离称离称为间接接电离离或次或次级电离。离。1.3比比电离离（specificionization)：每厘米每厘米长径迹上离子正确数目称径迹上离子正确数目称为比比电离（又称离（又称电离比离比值、电离比度）。离比度）。第43页前前页页后后页页返返回回1.4 1.4 影响电离比值大小量影响电离比值大小量a.带电粒子电荷量带电粒子电荷量qb.带电粒子速度带电粒子速度vc.物质密度物质密度1.5 1.5 激发激发 带电粒子使核外电子由低能级跃迁到高能级现带电粒子使核外电子由低能级跃迁到高能级现象称为激发。象称为激发。激发结果：退激时产生光子或转变为热运动能激发结果：退激时产生光子或转变为热运动能量。量。第44页前前页页后后页页返返回回2.2.散射和轫致辐射散射和轫致辐射散射：散射：带电粒子在物质中受原子核静电力作带电粒子在物质中受原子核静电力作用而改变方向，此现象称为散射。用而改变方向，此现象称为散射。粒子能量不变，称为弹性散射粒子能量不变，称为弹性散射若粒子能量有损失，称为非弹性散射若粒子能量有损失，称为非弹性散射轫致辐射轫致辐射相关两个概念：相关两个概念：（1）射程）射程（2）吸收）吸收第45页前前页页后后页页返返回回（1 1）射程）射程粒子在物粒子在物质中停中停顿运运动以前沿运以前沿运动轨迹所迹所经过距离称距离称为旅程。旅程沿入射方向投影称旅程。旅程沿入射方向投影称为射程。射程。如：如：粒子射程：在空气中可达数米，在生粒子射程：在空气中可达数米，在生物体内有数十毫米。物体内有数十毫米。粒子射程：在空气中可达数厘米，在生物粒子射程：在空气中可达数厘米，在生物体内只有几百微米。体内只有几百微米。（2 2）吸收）吸收射射线能量完全能量完全丧失失时，粒子射，粒子射线将消失，此将消失，此即射即射线被吸收。被吸收。第46页前前页页后后页页返返回回二、光子射线与物质相互作用二、光子射线与物质相互作用光子与物质相互作用主要方式有三种：光子与物质相互作用主要方式有三种：光光电效效应、康普、康普顿效效应、电子子对效效应。1.1.光电效应光电效应光光电效效应结果果产生了：生了：光光电子子标识X射射线俄歇俄歇电子子第47页前前页页后后页页返返回回2.2.康普顿效应康普顿效应能量能量较高光子与自由高光子与自由电子或原子中束子或原子中束缚不不太太紧电子作用，把一部分能量子作用，把一部分能量传给电子，子，使其脱离原子成使其脱离原子成为反冲反冲电子，光子能量减子，光子能量减小，以散射光子形式改小，以散射光子形式改变前前进方向，方向，这种种作用作用过程称程称为康普康普顿效效应。康普康普顿效效应结果果产生了：生了：反冲反冲电子、散射光子。子、散射光子。第48页前前页页后后页页返返回回3.3.电子对效应电子对效应当光子能量当光子能量h大于两个大于两个电子静止子静止质量量2mec2=1.022MeV时，光子在原子核静，光子在原子核静电场作用下作用下转化化为一个正一个正电子和一个子和一个负电子，子，这种种现象称象称为电子子对效效应（electronpairingeffect)。h1.022MeVh1.022MeV正电子正电子负电子负电子第49页前前页页后后页页返返回回 电子对湮灭电子对湮灭正正电子在真空中子在真空中稳定，在物定，在物质中极中极难存存在，当正在，当正电子能量子能量为零零时会与一个会与一个负电子子结合，合，转化化为两个能量皆两个能量皆为0.511MeV、飞行方向相反光子，此行方向相反光子，此现象称象称为电子正确湮子正确湮灭(electronpairannihilation).h 1.022MeVh 1.022MeV正电子正电子负电子负电子正电子正电子负电子负电子h=0.511MeV h=0.511MeV h h=0.511MeV=0.511MeV 结果：产生正电子、负电子和两个光子结果：产生正电子、负电子和两个光子第50页前前页页后后页页返返回回X、射射线与物与物质相互作用比相互作用比较复复杂，产生次生次级粒子射粒子射线及次及次级光子射光子射线还会与物会与物质作用，作用，发生生间接接电离和激离和激发。0.01 0.1 0.5 1 5 10 0.01 0.1 0.5 1 5 10 光子能量光子能量(MeV)(MeV)12012010010080806060404020200 0吸收物质原子序数吸收物质原子序数光电效应光电效应电子对效应电子对效应康普顿效应康普顿效应第51页前前页页后后页页返返回回三、中子与物质相互作用三、中子与物质相互作用1.1.中子取得：中子取得：铀裂裂变时可可获取中子：取中子：23599U+10n=9038Sr+13654Xe+1010n2.2.中子分类：中子分类：慢中子：能量介于慢中子：能量介于0.030.1eV热中子：能量小于中子：能量小于0.5eV中能中子：能量介于中能中子：能量介于0.5eV10KeV快中子：能量介于快中子：能量介于10KeV 10MeV高能中子：能量大于高能中子：能量大于10MeV第52页前前页页后后页页返返回回3.3.中子与物质相互作用中子与物质相互作用中子主要与原子核中子主要与原子核发生作用，生作用，如：受原子核散射或与原子核如：受原子核散射或与原子核发生核反生核反应，引引发物物质间接接电离。离。4.4.中子防护：中子防护：惯用含用含氢较多水、石蜡使中子减速且吸收中多水、石蜡使中子减速且吸收中子，到达防子，到达防护作用作用5.5.中子医学应用：中子医学应用：用中子照射用中子照射肿瘤瘤疗效效优于于X、射射线。第53页前前页页后后页页返返回回第五节第五节 辐射剂量与防护及测量原理辐射剂量与防护及测量原理1.1.电离辐射：电离辐射：射射线、射射线、X射射线、射射线、中子射、中子射线等等经过物物质时，皆能使物，皆能使物质原子直接或原子直接或间接接产生生电离作用，所以离作用，所以统称称这些射些射线为电离离辐射。射。2.2.辐射效应：辐射效应：各种各种电离离辐射射经过物物质时能使物能使物质发生生改改变，这些改些改变称称为辐射效射效应。第54页前前页页后后页页返返回回3.3.生物效应：生物效应：人体或生物体人体或生物体组织吸收吸收电离离辐射能量后射能量后会会产生物理、化学和生物学改生物理、化学和生物学改变，造，造成成组织损伤，称，称为生物效生物效应。生物效生物效应程度程度:准确准确评定放射治定放射治疗疗效和效和副作用量副作用量?下面介下面介绍几个相关量：几个相关量：第55页前前页页后后页页返返回回一、辐射剂量及其单位1.1.照射量照射量X、射射线照射量定照射量定义为 E=dQ/dm式中式中dQ是当射是当射线在在质量量为dm干燥空气干燥空气中形成任何一个符号（正和中形成任何一个符号（正和负）离子）离子总电量。量。E单位位为：C/kg，曾用曾用单位位为：伦琴（琴（R）1R=2.5810-4C/kg第56页前前页页后后页页返返回回2.2.吸收剂量吸收剂量 单位位质量被照物量被照物质从从电离离辐射中所吸收射中所吸收能量称能量称为吸收吸收剂量，量，用用D 表示表示D=dE/dm单位：位：J/kg，称，称为戈瑞（戈瑞（Gy），），惯用用单位有：拉德（位有：拉德（rad）1Gy=100rad吸收吸收剂量率：量率：单位位时间内吸收内吸收剂量称量称为吸收吸收剂量率，量率，单位位为：Gy/s第57页前前页页后后页页返返回回3.3.当量剂量当量剂量(或剂量当量或剂量当量)H HT T当量当量剂量是反量是反应电离离辐射射对人体人体损伤程度物理量程度物理量,依依据射据射线生物效生物效应强烈程度，引入烈程度，引入辐射射权重因子重因子R射射线种种类和能量范和能量范围R(近似近似值)射射线种种类和能量范和能量范围R(近似近似值)X、射射线1中子（能量中子（能量2MeV）5中子（中子（2MeV20MeV）10射射线20中子（中子（20MeV）5第58页前前页页后后页页返返回回当量当量剂量量=辐射射权重因子重因子吸收吸收剂量量 即即 HT=RDT.R 剂量当量量当量HT 单位位为：希沃特：希沃特（Sv)，惯用单位还有：雷姆惯用单位还有：雷姆（rem)1Sv=100rem第59页前前页页后后页页返返回回二、辐射防护二、辐射防护人人们在日常生活中一直受到各种天然射在日常生活中一直受到各种天然射线照射，称照射，称为本底照射本底照射，最大允许剂量（最大允许剂量（MPDMPD）国国际上要求：上要求：经过长久久积累或一次性照射累或一次性照射后，后，对肌体既无肌体既无损害又不害又不发生生遗传危害危害最大最大剂量称量称为最大允最大允许剂量（量（MPD）。）。我国要求我国要求MPD值为每年不超出每年不超出5rem，即，即50mSv;而天天不超出而天天不超出50Sv。第60页前前页页后后页页返返回回1.1.外照射防护外照射防护放射源在体外放射源在体外对人体人体进行照射称行照射称为外照射。外照射。对射射线防防护：工作：工作时只要只要带手套就能有手套就能有效效进行外防行外防护（射程短）；（射程短）；对射射线防防护：使用原子序数中等物：使用原子序数中等物质，如用如用铝、各种塑料和有机玻璃等。、各种塑料和有机玻璃等。对X、射射线防防护：用原子序数：用原子序数较大物大物质，如如铅。第61页前前页页后后页页返返回回2.2.内照射防护内照射防护内照射：放射性核素注入体内内照射：放射性核素注入体内进行照射称行照射称为内照射。内照射。任何射任何射线内照射皆内照射皆应该防止，尤其是防止，尤其是射射线（电离比离比值大）大）,混泥土建筑物混泥土建筑物氡Rn含量含量较高，散入空气高，散入空气中，会随中，会随尘埃吸入人肺中埃吸入人肺中产生内照射，生内照射，22286Rn，半衰期，半衰期为3.82d，产生生、射射线，轻易引易引发肺癌。肺癌。第62页前前页页后后页页返返回回三、射线测量原理三、射线测量原理射射线探探测器能器能够探探测、射射线是否存在，甚至能探是否存在，甚至能探测其能量和其能量和数目。数目。第64页前前页页后后页页返返回回第六节 放射性核素在医学上应用1.1.示踪原理示踪原理2.2.放射诊疗放射诊疗（1 1）摄影机摄影机（2 2）ECT:SPECT;PETECT:SPECT;PET3.3.肿瘤放射治疗肿瘤放射治疗第65页前前页页后后页页返返回回第三、四、五节小结第三、四、五节小结核衰变核衰变规律规律衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性活度衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性活度射线与物射线与物质相互作质相互作用用带电粒子射线带电粒子射线 光子射线光子射线中子射线中子射线电离和激发电离和激发 散射和轫致辐射散射和轫致辐射光电效应光电效应康普顿散射康普顿散射电子对生成电子对生成粒子射线粒子射线电离辐射电离辐射照射量照射量 吸收剂量吸收剂量剂量当量剂量当量防护防护第66页前前页页后后页页返返回回作业:P333：4、5、6、7、10、11第67页前前页页后后页页返返回回二、重点：原子核衰变类型及衰变规律二、重点：原子核衰变类型及衰变规律一、学习本章后，我们应该：一、学习本章后，我们应该：1、掌握放射性核素衰、掌握放射性核素衰变类型。型。2、掌握、掌握放射性核素放射性核素衰衰变规律和律和应用。用。3、了解射、了解射线与物与物质相互作用几个形式。相互作用几个形式。4、了解射、了解射线剂量定量定义及射及射线防防护方法。方法。结束结束第68页