核衰变类型核衰变规则1

If
A1=A2
dN1 dt
dN2 dt
1 N1 2 N 2
(N1 N2)
N1 N2 T1 T2
三、衰变平衡
1、放射系（族）
假设: A
B
C (stable)
A
B C 0
dN AB dNBC
dt
dt
dN B dt
A N A B NB
0
即: AN A B NB
(1)母体 Tm>>子体 Tz 达平衡所需t约为Tz的几倍
三、 X 射线的量与质
2、影响X线质的因素
影响X光子频率的因素 取决于管电压的大小
种类 管电压(kV) 最短波长(Å ) 最大频率(MHz)
合能W。当炸弹电子的动能大于内层电子结 合能时，才可能使电子逸出造成空位，产生 X射线。
炸弹电子的动能大小完全由管电压确定
eU W
U = W/e 为最低激发电压。Uk > UL > UM > UN X光子辐射以K系为主。
2、特征X射线的产生原理
（3）影响特征X射线的因素
特征谱线位置(频率大小)只与物质结构有关。 特征谱线的强度（K系）
1、连续X射线的产生原理
X线的峰值波长和平均波长
max 1.5min
2.5min
例1 求管电压为100KV 时X线的最短波长、峰 值波长、平均波长和最 大光子能量。
λmax
1、连续X射线的产生原理
解
min
1.24 KU
1.24 0.0124nm 100
max 1.5min 1.5 0.0124 0.0186nm
0
1
tdN
N0
N0
tNdt
1
0
N0
tN 0e t dt
0
1
二、衰变规律
3. 半衰期 T
N N0et
N0 2
N 0e T
2e T
ln 2 T
T ln 2
N
N 0e t
ln 2 t
N0e T
t
N0[eln 2 ]T
N
1t N0[ 2]T
1 T ln 2
二、衰变规律
4. 有效半衰期 T
1、连续X射线的产生原理
λminλminλmin λmin
X线的最短波长
eU
1 mv 2 2
hf Max
f Max
eU h
c fmax min
min
hc eU
6.63 1034 3 108 1.6 1019U
min
1.24 nm KU
1、连续X射线的产生原理
影响因素
a、与靶原子序数呈正比 b、与管电流大小呈正比 c、与管电压n次方呈正比
在生物体内 生物半衰期
物理半衰期
N
N eet 0
N
0
(
1 2
t
)Te
( dN dt
)b
b N
( dN dt
)P
P N
dN dt
(
dN dt
)b
(
dN dt
)
p
e N
e b p
111 Te Tb Tp
5. 放射性活度
每单位时间内衰变掉的原子核数目
A
dN dt
N
N0et
A0et
初始放射性活度
A的单位 在 S.I 单位制 : Bq（贝可勒尔） A的常用单位: Ci（居里）
A N A0 B N B 稳态平衡
(2)母体
T
m>子体
Tz几倍 平衡后
暂态平衡
dN AB dt
dN BC dt
三、衰变平衡
2、核素发生器
利用衰变 平衡从长寿 命核素中不 断获得短寿 命核素的分 离装置。又 称母牛 （cow）
99 42
Mo
9493Tc
(66h)
(6.02h)
15103Sn
113 49
In
(115d)
(99.5h)
226 88
Ra
222 86
Rn
(1620y) (3.82d)
§4、 X 射线的产生
本质 高频电磁波（1016~1020Hz）
波动性（λ，f， 粒子性（m，p，E）
T）干涉、衍射、 光子、光电效应、
偏振
荧光、电离作用
波粒二象性 E hf
p h
特性 物理 特性
化学 特性
2.5min 2.5 0.0124 0.031nm
hc 6.631034 3108
E hfMax min 1.24102 109 1.61014 J 105eV
2、特征X射线的产生原理
2、特征X射线的产生原理
（1）特征X线的产生过程
高速电子进入靶物质后，其动能被靶 原子内壳层电子获得，一部分用来脱 离原子核束缚作功（逸出功）；另一 部分变成逸出后电子的动能。
IK K2i(U UK )n
i为管电流；U为管电压；Uk为K系激发电压； K2和n均为常数， n约等于1.5 ~ 1.7
需要指出:特征X线只占很少一部分 医用X线主要使用连续辐射部分 物质结构的光谱分析用特征辐射
三、 X 射线的量与质
X线量和质的定义
1、影响X线 量的因素
I U2iZt
（1）靶原子 Z （2）管电流 （3）管电压 （4）投照时间
High speed electron Exciting inter electron
nuclear k LM
当电子逸出后，原子 内壳层就出现了空位，
外壳层电子将向内壳 层填充，辐射的电磁 波（ X线）由两能级 差确定
E2- E1= hf21
2、特征X射线的产生原理
（2）特征的激发电压 靶原子的轨道电子在原子中有确定的结
生物 特性
§4、 X 射线的产生
一. 装置
(1). X-射线管
核心部分
(2). 低压源 (5~10v) (3). 高压源 (104~105v )
§4、 X 射线的产生
二、X线的产生机制
X线谱由两部分组成
1、连续X线谱 2、特征X线谱
1、连续X射线的产生原理
连续X线谱
韧致辐射 高速电子进入到原 子核附近的强电场区域（路程 伴随库仑力的变化过程），电 子的速度大小和方向必然变化， 以电磁波的形式向外辐射能量， 即损失的能量直接转化成X线。 由于电子与靶原子核的相对位 置是任意的，电子进入靶的初 动能经过多少次碰撞辐射而完 全丧失也不确定，故辐射出的 X线波长连续分布。
一、核衰变类型
2. 衰变
A Z
X
Y A4 Z 2
24He
Q
R 226
88 a
3 2 1
R 222
86 n
3. 衰变与电子俘获
(1). - 衰变
1 0
n11p10e00
Q
A Z
X
Z
Y A
1
00
Q
(2). + 衰变
1
1
p
01n
10e
00
Q
A Z
X
Z
Y A
1
0 0
Q
(3). 电子俘获 (E.c)
1 1
p
Байду номын сангаас
10e 01n
00
Q
E.c +
k 40
19 -
A
Z
X
10eZ
Y A
1
00
Q
A 40
18 r
C 40
20 a
二、衰变规律
1. 衰变常数
dN N dN N
dt
dt
1 2
from
N dN
t
dt
N N0
0
ln N t
N0
N N0et
2. 平均寿命
1 N0