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β粒子与活性物质的相互作用
4. 契伦科夫辐射 Celenkov Radiation 高能电子通过折射率较大的透明介质 时 (n>1)若其速度大于光在该介质中的 相速度,在粒子经过之处,将沿一定方 向发出接近紫外线波长范围的微弱可见 光,这种辐射为契伦科夫辐射。
5.湮没辐射Annihilation Radiation β+粒子通过物质时,其动能完全消失
粒子质量大,散射不明显,β粒子轻 ,易 散射,给探测防护带来一定困难。
3.韧致辐射 Bremsstrahlung 高速运动的带电粒子经过原子核附近时,受 到原子核库仑电场作用而急剧减速,运动方向 改变,其部分或全部动能以光子形式辐射出来, 形成连续能谱的电磁辐射,称为韧致辐射。
轫致辐射
轫致辐射X射线在放射安全实践中的重要性
5. 跃迁
半衰期 half-life
物理半衰期 T1/2: 在单一放射性核素衰 变过程中,放射性活度降至原有值一半 所需要的时间。
பைடு நூலகம் 半衰期
衰变规律:A=A0e-t
*
放 射 性 活 度 的 单 位 是 贝 可 勒 尔 ( Bq , Becquerel),简称贝可 国际单位制
1Bq表示放射性核素在1秒钟内发生1次衰变。 1Bq=1dps, kBq ,MBq , GBq ,TBq, 1Ci (居里)=3.7×1010dps 1uCi=每秒钟发生3万7千次衰变
放射性衰变机制
1. α 衰变
射线特点:
1.单能谱 2.质量大,射程短,穿透力弱 3.质量大,速度慢,荷电量多,电离本领大。
2. - 衰变
特点: •质量轻,速度快 •连续能谱 能量分布从零到最大 •穿透力强,电离能力弱,可被铝箔和人 体所吸收
3. +衰变
只有人工放射性核素才可发生+衰变。 + 粒子存在时间极短,当被物质阻挡失去动能时, 将和物质中的自由电子结合转化成光子.
后,可与物质中的自由电子结合而转化为一 对发射方向相反,能量相同,均为0.511MeV 的光子,这种现象称为湮没辐射。
α粒子与生物物质的相互作用: 外部沉积
▪ α辐射没有外照射危 害
▪ 在组织中的最大射程 <0.1 mm
▪ 所有α粒子都在角质 层被吸收
α粒子与生物物质的相互作用: 内沉积
主要的危险是食入和吸入α辐射体
多余能量以射线方式释放。
几个概念
核素: Nuclide 凡原子核内质子数、中子数和能量状态
均相同的一类原子。
元素:凡核内质子数相同的一类原子称为 一种元素。每种元素可以包括若干种核素。
同位素:Isotope 具有相同的质子数的核 素,由于属于同一种元素,在元素周期表上 处于同一位置,故称为该元素的同位素或彼 此是同位素。
生的几率非常小。 2. 放射性核素 Radioactive Nuclide
核不稳定,容易自发地发生核内成分或能态的 改变而转变成另外一种核素,同时释放出一种或 一种以上的射线。
为什么一些核素具有放射性?
中子和质子的比例
富质子的核

子 数
富中子的核
中子数
放射性核衰变
放射性核素自发发生核能态及核内成分改变而转 变成另一种核素,同时释放出一种或一种以上的 射线,这种变化过程称为放射性核衰变简称核衰 变。
例如:11C, 12C, 13C, 14C均是碳的同位素
同质异能素:有相同的质子数、中子数、 但是能量状态不同的一类元素。是一种特殊 的同位素。例如:99mTc是 99Tc的激发态
Metastable 亚稳态
放射性核素和核衰变
1稳定核素 Stable Nuclide 不会自发地发生核内成分或核能级变化,或者发
如果核外电子所获射线动能不足以使之 成为自由电子,只是由内层跃迁到外层,从 低能层跃迁到高能层,使整个原子处于能量 较高的激发态,则称为激发。Excitation
Ionization
Excitation
特殊电离和线能量传递 (LET)
2.弹性散射 带电粒子通过物质时,因为受到原子核库
仑电场作用,而改变本身运动方向,但是带电 粒子与原子核在相互作用前后总动能保持不变 ,称为弹性散射或弹性碰撞。
+ 粒子全部动能损失后,与周围物质中的自 由负电子结合,转变成两个方向相反,而能量相 等,均为0.511MeV的光子,此称为正电子湮 没辐射。
4.电子俘获衰变 EC Decay
如果核内中子数相对过少,而又没有足够能量 (<1.02MeV),则从核外靠近内层的(K层)的 电子轨道上俘获一个电子
较高能级的壳层电子可以跃迁到该位置上, 多余的能量以光子形式放出,称为标识X线,也 可以将多余的能量传给更外层的电子使其成 为自由电子放出,此自由电子称为俄歇电子 (auger electron) ,标识X线和俄歇电子能量较 低,KeV 级,能量是定值,又称次级辐射。
核物理中的能量单位是电子伏特 eV,1 电子伏特是指电压为1伏特的两点间移动 一个电子时电场力所做的功。
常用 KeV,MeV
射线如何与物质相互作用?
电离辐射
能量以电磁波或粒子形式从原子或原子核内发射出来
电离辐射形式
直接电离
粒子辐射
由携带以动能形式能量运动的 原子和亚原子组成 (电子, 质 子等)
间接电离
电磁辐射
能量以电场和磁场的 形式携带,以光速穿过 空间
一、带电粒子与物质的相互作用
1.电离与激发 带电粒子与物质的核外电子发生静电作用, 入射粒子可将本身动能分次传递给轨道电子。 如果轨道电子获得的能量足已脱离原子,则成 为自由电子,而失去核外电子的原子带正电荷 ,两者组成一个离子对。这一过程为电离。 Ionization
1医学辐射防护基础final
第一部分 核物理基础
四、核外电子结构
核外电子沿着“一定”的轨道,围绕原子核运 动,这些电子分布在不同的壳层上,若干轨道组 成一个壳层, 由内向外,依次为K,L,M,N…层, 核外电子壳层容纳电子数有限,2 n2 个。
电子具有一定的能量,距核越远,位能越高,在外力的 作用下,内层电子可以跳至外层.能级升高,称为激发 态。若获能较大,则可以脱离原子核的束缚,离开 原子成为自由电子,而原子本身成为带正电荷的离 子,称为电离,外层电子若返回内层,则称为退激,
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