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核物理与电离辐射生物效应及防护
自 测 题
一、名词解释
1.放射性核素 6.比电离
2.同位素 7.韧致辐射
3.衰变常数 8.吸收剂量
4.放射性活度 9.非随机效应
5.电子俘获 10.内照射

二、专业名词中英文互译
1.核素
2.同位素
3.核衰变
4.正电子
5.放射性活度
6.物理半衰期
7.光电效应
8.吸收剂量
9当量剂量
10.医疗照射
11.isomer
12.electrom capture
13.intemal conversion
14.decay constant
15.bremsstrahlung
16annihilation radiation
17effective dose
118long-term effect
19.radiological pratetion
20.justification of practice

三、填空题
1.核素衰变方式有 、 、 、 和 等。
2.β+衰变过程中，母核有一个 转化为一个 ，同时释放出一个 即 粒子，新形成的元素在周期表中 移 个位置。
3.放射性活度的国际制单位是 ，而惯用单位是 、
或 。
4.γ射线与物质的相互作用主要有 、 、 三种方式。
5.带电粒子与物质的相互作用主要有 、 、
、 和 方式。
6.韧致辐射释放的能量与介质的原子序数的平方成 ，与带点粒子的质量成 ，并随带电粒子的能量增大而 。
7．操作高活性药物时，如淋洗、标记、分装、注射等，应配戴防护眼镜，其中防γ射线需用含 眼镜，防β射线则选用 眼镜。
8.电离辐射生物效应应按应出现的对象，可分为 和
；按效应出现的时间，可分为 和 ；按效应发生规律，可分为 和 。
9.外照射的防护措施有 、 和 。
10.对儿童、孕妇、哺乳妇女实行核医学诊断和治疗应慎重判断。儿童所用的 应低于成年人；孕妇应 放射性药物；哺乳妇女在应用放射性药物后的 个有效半减期的时间内停止哺乳。
11.放射保护的基本原则是 、 和 。

四、选择题
（一）A型体
1．99Tcm与99Tc互方
A．同位素
B．同中子素
C．同质异能素
D．同量异位素
E．同一核素
2.原子核发生电子俘获后
A．质子数减少2，质量数减少4，放出α粒子
B．质子数增加1，质量数不变，放出β-射线与反中微子
C．质子数减少1，质量数不变，放出β+射线与反中微子
D．质子数减少1，质量数不变，放出中微子，同事放出特征X射线或饿歇电子
E．质子数与质量不变，放出γ射线
3.湮灭辐射是指
A．射线与物质相互作用能量耗尽后停留在物质中
B．光子与物质原子的轨道电子碰撞，其能量全部交给轨道电子，使之脱离原子轨道，光子本身消失
C.静止的正电子与物质中的负电子结合，正负电子小时，两个电子的静止质量转化为两个方向相反，能量各为511keV的γ光子
D.能量大于1.022MeV的γ光子在物质原子核电场作用下，能量为1.022MeV的部分转化为一对正负电子
E．射线使原子的轨道电子从低能级跃迁至高能级
4．γ计数器的探头部分由NaI晶体、光电倍增管、前置放大器等部件组成，其基本探测原理基于γ射线对NaI晶体的哪种作用
A．电离
B.激发
C.韧致辐射
D.湮灭辐射
E．康普顿效应
5.反映射线引起的生物效应大小的电离辐射量是
A．照射量
B．吸收剂量
C．放射性活度
D．当量剂量
E．放射性比度
6.射线作用于生物体内的水分子，引起水分子的电离和继发，生产活性自由基，继而作用与生物大分子引起损伤，称为
A.原发作用
B.继发作用
C.直接作用
D.间接作用
E.物理作用
7.放射防护的基本原则是
A.时间防护、距离防护、屏蔽防护
B.工作场所分为非活性区、低活性区、高活性区
C.内照射与外照射的防护
D.为人类提供一个适宜的防护标准而不致过分地限制产生辐射照射的有益实践
E.实践的正当化、放射防护最优化、个人剂量的限制
8.带负电粒子和生物体作用后不会出现以下哪种现像
A.产生离子对
B.吸收
C.危害
D.激发
E.康普顿散射
9.一下哪项不符合放射性核素特征
A.核内引力和斥力平衡
B.随时间而减少其量
C.原子核处于不稳定状态
D.释放出射线
E.核处于激发状态
10.β+粒子和物质作用后，不会出现以下哪种情况
A.产生能量相等的一对γ光子
B.产生一对能量分别为140keV的γ光子
C.产生一对γ光子的辐射方向相反
D.产生一对γ光子的穿透能量比99Tcm的强
E.PET利用这对γ光子进行成像
11.放射性核素衰变的指数规律描述哪种关系
A.活度随着能量的变化
B.能量随着时间的变化
C.电离能力随着时间的变化
D.射程随着密度的变化
E.活度随着时间的变化
12.放射性活度单位100Bq表示
A.每秒10次核衰变
B.每秒100次核衰变
C.每秒3.7×105次核衰变
D.每秒3.7×104次核衰变
E.每秒3.7×108次核衰变
13.处于激发态的原子核把跃迁能量传递给本原子的一个电子，使其脱离原子由此产生的自由电子的名称是
A. β+粒子
B. β-粒子
C.光电子
D.α粒子
E.内转换电子
14.在影响电离辐射照射量的因素中，哪个音速的作用最明显
A.活度
B.温度
C.时间
D.距离
E.屏蔽
15.屏蔽β射线首选
A.铅
B.铝
C.有机玻璃
D.由于β射线穿透性差，一般情况下无须屏蔽
E.由于β射线穿透性强，应视具体情况而定
16.对于患者的防护，哪项正确
A.核医学检查患者主要受外照射危害
B.检查结束后应抱住病人尽快排除体内放射性核素
C.为了提高诊断质量，可酌情增加用药量
D.如果核医学检查为首选，可以随时对育龄妇女进行核医学检查
E.患者排除物不予考虑
17.设某核素的物理半衰期为2h，生物半排期为8h，该核素的有效半减期是多少
A.2.4h
B.2.5h
C.4h
D.1.6h
E.16h
18.α粒子的电离能力高于β粒子，其原因之一是
A. α粒子带正电荷
B. α粒子电荷量更大
C. α粒子能谱是连续分布的
D. α粒子每次电离丧失34eV能量
E.能量相当时α粒子速度更快
19.关于电离符合的当量剂量，哪项是其计量单位
A.库伦/千克
B.希沃特
C.贝克
D.戈瑞
E.焦耳
20.下面哪个是放射性活度的单位
A.雷姆
B.希沃特
C.贝克
D.流明
E.拉德
21．设某放射性样品的初始活度为16mCi,核素T1/2为4h，几小时后其活度变为2mCi
A.4h
B.8h
C.10h
D.12h
E.16h
22.关于放射性核素衰变的指数规律，哪个是其正确的表达公式
A.A=A0e-λ/t
B.A=A0eλt
C.A=A0-λt
D.A=A0e-λt
E. A=Ae-λ/t
23.关于带电粒子的电离能力，哪项是其评价参数
A.电离系数
B.电离密度
C.电子俘获系数
D.散射角度
E.衰变常数
（二）B型题
（1~3体共用备选答案）
A.127I→123Xe
B. P→ S
C. F→ O
D. Ra→ Rn
E.99Tcm→99Tc
1.γ衰变
2.β-衰变
3.β+衰变
(4~6题共用备选答案)
A.质子数相同，中子数不同的原子
B．中子数相同，质子数不同的原子
C.质子数、中子数均相同，并处于同一能量状态的原子
D.质子数、中子数均相同，但所处的能量状态不同的原子
E.质量数相同，但质子数和中子数不同的原子
4.核素
5同位素
6.同质异能素
（7~9题共用备选）
A．α衰变
Ｂ．β-衰变
Ｃ．β+衰变
Ｄ．γ衰变
Ｅ．裂变
7.富中子核素
8.贫中子核素
9.处于激发态的核素
（10~12题共用备选答案）
A. α射线
B. β-射线
C. β+射线
D. γ射线
E.中子束
10.韧致辐射
11.湮灭辐射
12.康普顿效应
（13~16题共用备选答案）
A.Sv(希沃特)
B.Gy（戈瑞）
C.kBq（千贝克）
D.C·kg（库仑·公斤-1）
E.R·S-1（伦·秒-1）
13.放射性活度
14.照射量
15.吸收剂量
16.当量剂量
（三）X型题
1.以下关于放射性核素物理半衰期的论述那些是正确的
A.放射性核素衰变一半所需要的时间
B.放射性核素在生物体能减少一半所需要的时间
C. 放射性核素的物理半衰期越长，表明该核素衰变速度越慢
D. 放射性核素的物理半衰期不随环境温度、压力变化
E.放射性核素物理半衰期的国际制单位是Bq
2.以下关于韧致辐射的论述那些不正确
A.β—与y射线存在韧致辐射作用，而a射线韧致辐射作用不明显
B. β—射线在铅中的韧致辐射作用不在塑料中弱，故用铅进行防护
C. β—射线发生韧致辐射后，方向改变，同时发出X射线
D. β—粒子能量越高，韧致辐射作用越强
E.粒子所带的电荷越大，韧致辐射作用越强
3.以下关于у衰变的论述哪些是正确的
A.у衰变是原子核从高能态跃迁到底能态产生的
B.发生у衰变后，子体核素比母体核素在元素周期表中左移一位
C. у衰变过程中可同时发射特征X射线和俄歇电子
D. у衰变过程中可同时发射中微子
E. у衰变过程中可同时发射内转换电子
4.β-射线产生的辐射生物效应比у射线显著，这是因为
A. β-射线的速度高于у射线
B. β-射线的穿透能力高于у射线
C. β-粒子带电荷，而у射线不带点
D. β-射线的照射量大于у射线
E. β-射线的电离能力高于у射线
5.以下关于带电粒子的电离作用的论述哪些是正确的
A.带电粒子的速度越大，电离能力越强
B.带电粒子电量越高，电离能力越强
C.介质密度越高，电离密度就越大
D. α粒子比相同能量的β粒子电离能力强
E.带电粒子的射程越短，电离密度越高
6.以下关于光电效应的论述哪些是错误的
A.光子的能量越高，发生光电效能的几率越大
B.光电效应可使物资发生电离
C.发生光电效应后，у射线改变方向
D.у光子作用于生物组织时，光电效应发生几率很低
E.在发生光电效应过程中可同时发生特征X射线或俄歇电子
7.当量剂量与吸收剂量的区别是
A.当量剂量烤炉了组织与器官对辐射的敏感度
B.当量剂量烤炉了审我组织实际吸收的电离辐射能量
C.当量剂量考虑了射线的种类和能量
D.当量剂量可更好的反应辐射导致的生物效应的强弱
E.吸收剂量仅适用于X、Y射线，而当量剂量适用于任何射线
8.电离辐射生物效应的大小以下哪些规律是对的
A.β射线比α射线缠身的辐射神武效应强
B.中年人较儿童对辐射的敏感性高
C.骨髓组织比肌肉组织对辐射的敏感性高
D.含氧量高的组织比含氧量低的组织辐射敏感性高
E.射线在生物组织中的射程越长，辐射生物效应越显著
9.人工辐射包括
A.宇生发射性核素产生的辐射
B.医疗照射
C.核武器产生的放射性物质所造成的辐射
D.原生发射性核素产生的辐射
E.核反应堆产生的放射性污染物所造成的辐射
10.内照射的防护措施有
A.工作场所根据使用的放射性核素的毒性、用量和操作方式进行分类合分级
B.增大操作者与放射源的距离
C.操作者戴口罩、手套
D.操作发射у蛇蝎的放射性物质时，戴铅眼镜，穿铅围裙
E.操作会发性的放射物质在通风良好的通风橱内进行

五、问答题
1.已知31p为稳定核素，其天然丰度为100%，你对
32P、33P和30P、29P的衰变类型可以做出何种预言，为什么？
2. 99 Tcm是核医学诊断最常用的放射性核素，发射能量为140keV的γ射线，89 Sr是治疗用放射性核素，发射能量为1643keV的β射线，如何对二者进行屏蔽防护，为什么？
3.比较α射线、β-射线、γ射线的电荷、质量、对物质电离激发能力、穿透物质的能力及所产生的辐射生物效应大小。
4.在γ照相中，康普顿效应对影像质量有何影响？如何减小这种影响？
5.带电粒子通过物质时损失能量的途径是什么？
6.试述电离辐射生物效应的发生机制。

参考答案
一、 名词解释
1.原子核处于不稳定状态，需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定，并释放出一种以上射线的核素称为放射性核素。
2.质子相同，中子数不同的核素互称为同位素。
3.放射性物质按指数规律衰减，即N＝N0e-lt,式中：N0为初始时放射性原子数，N为经过t时间后的放射性原子数。l称为衰变常数，它反映了放射性核素衰变速率，是放射性核素的一个特征参数。
4.放射性活度是单位时间内原子核的衰变数量。
5.电子俘获是贫中子核素由于核内中子相对不足而从核外内层的电子轨道上俘获一个电子，使其一个质子转化为中子，同时释放出一个中微子的过程。
6.比电离指带电粒子在单位路径上形成离子对的数目。
7.带电粒子受到物质原子核电场的作用，运动方向和速度都发生变化，能量减低，多余的能量以X射线的形式辐射出来，称为韧致辐射。
8.吸收剂量是反映被照射物质吸收电离辐射能量大小的物理量，用电离辐射授予单位质量物质的平均能量表示。
9.非随机效应指受照射剂量超过一定阈值才发生的效应，其严重程度随剂量增加而增加。
10.内照射指放射性核素通过呼吸、饮食和接触等方式进入人体内，分布在器官或组织中形成的照射。
二专业名词中英文互译
1.nuclide
2.isotope
3.nuclear decay
4.positron
5.radioactivity
6.physical half life(T1/2)
7.photoelectric effect
8.absorbed dose
9.dquivalent dose
10.medical exposure
11.同质异能素
12.电子俘获
13.内转换
14.衰变常数
15.韧致辐射
16.湮灭辐射
17.有效剂量
18.远期效应
19.放射防护
20.实践正当化
三、填空题
1. α衰变 b–衰变 b+衰变 电子俘获 γ衰变
2.质子 中子 正电子 b+ 左 一
3.贝克（Bq） 居里（Ci） 毫居里（mCi） 微居里（mCi）
4.光电效应 康普顿效应 电子对生成
5.电离 激发 散射 湮灭辐射
6.正比 反比 增大
7.铅 有机玻璃
8.躯体效应 遗传效应 近期效应 远期效应 随机效应 非随机效应
9.时间防护 距离防护 屏蔽防护
10.放射性活度 禁用 5～10
11.实践的正当化 防护最优化 个人剂量的限制
四、选择题
（一）A型题
1.C 2.D 3.C 4.B 5.D 6.D 7.E 8.E 9.A 10.B 11.E 12.B 13.E 14.D 15.C 16.B 17.D 18.B 19.B 20.C 21.D 22.D 23.B
（二）B型题
1.E 2.B 3.C 4.C 5.A 6.D 7.B 8.C 9.D 10.B 11.C 12.D 13.C 14.D 15.B 16.A
（三）X型题
1.ACD 2.ABE 3.ACE 4.CE 5.BCD 6.AC 7.CD 8.CD 9.BCE 10.ACE
五、问答题
1.31P为稳定核素，具有合适的质子数与中子数之比，32P和33P质子数与31P相同，但质量数高于31P，因此，中子数高于31P，为富中子核素，发生b-衰变，即原子核内的一个中子转化为质子。反之，30P和29P的中子数低于31P，为贫中子核素，发生b+衰变或电子俘获。
2.介质密度越大对γ射线的阻挡能力越强，因此，99Tcm采用密度大的物质，如铅、铁进行屏蔽防护；而b射线可发生韧致辐射作用，介质的原子序数越高，韧致辐射作用越强，因此，89 Sr采用原子序数小的物质，如塑料、有机玻璃进行屏蔽防护，外层加用密度大的材料屏蔽韧致辐射产生的X射线。
3. α射线由带2个单位的正电荷、质量数为4的原子核组成，带电荷数高、质量大，对物质的电离与激发能力强，穿透物质的能力弱。由于其射程短，产生的辐射生物效应最显著，伤害很集中，应用时应特别注意；γ射线为不带电荷，质量数为0的光子流，对物质的电离与激发能力弱，穿透物质的能力强，射程理论上为无限大，产生的辐射生物效应小，在核医学中用于放射性核素诊断；b-射线为带一个单位负电荷，质量等于电子质量的电子流，对物质的电离与激发能力较α射线弱而较γ射线强，穿透物质的能力较γ射线弱而较α射线强，射程较α射线长，产生的辐射生物效应较强，中、高能b-射线可用于放射性核素治疗。
4.发生康普顿效应后，康普顿散射光子的能量降低，方向改变，因此，在γ照相中，可导致对显示的组织与病灶的错误定位，并且使影像模糊。由于散射光子的能量低于原来γ射线，所以可以通过调节能窗大小消除大部位散射效应，但与入射γ光子能量相近的小角度散射的康普顿散射光子的影响不易消除。
5.带电粒子通过物质时主要以电离、激发和韧致辐射等途径损失能量，其中以与轨道电子碰撞引起电离和激发而损失其能量的机会最多，在电离和激发过程中，带点粒子把能量传递给核外电子，使其成为自由电子或跃迁到高能级轨道上去。带电粒子受介质原子核库伦电厂的作用，可发生韧致辐射，损失的能量转化为X射线，韧致辐射作用对α射线不显著，而对高能b射线韧致辐射作用显著。
6.电离辐射生物效应的发生机制可分为原发作用和继发作用两个方面。①原发作用指机体在射线作用下，能量的吸收、传递、转化及相应的生物大分子和细胞细微结构的损伤，包括直接作用和间接作用两个方面。射线直接作用于具有生物活性的大分子，如核酸、蛋白质等，使其发生电离、激发或化学键断裂，造成分子结构和性质的改变为直接作用。间接作用指射线作用于体内的水分子，引起水分子的电离和激发，生成一系列性质活泼的产物，它们具有很强的氧化能力，导致生物大分子的损伤。由于机体的含水量很高，（体内水总量占体重的60%～70%），因此，间接作用在辐射生物效应的发生上占有十分重要的地位。②继发作用指在生物大分子操作的基础上，细胞代谢发生变化、功能和结构遭到破坏，从而引起亚细胞和细胞水平的损伤，导致机体的代谢紊乱、功能障碍和病理形态变化。细胞、组织器官在受到辐射损伤的同时，又有修复、再生和代偿能力，两者共同作用的结果决定了机体的预后。有时损伤修复之后在DNA中出现突变的基因，可能引起远期致癌和遗传效应。