最新-物理师试题解析版第一部分(全)

真题解析第一篇（钴-60）图1 钴60关系图谱总表今天是个令人鼓舞的日子，中国女排以顽强拼搏的精神刷新整个世界对她们的看法，她们的精神值得我们借鉴和学习。

进行整理真题，初步的扫了一下年份，虽然不是太详细，发现真的是比较散，之前似乎也没看见过整理的版本，以至于我看到题目却也不知道怎么去解析比较合理。

今天只是发个示范，预计下周末会对今天发的题目再进行一个详细的解析。

（暂定一周解析一类题目）这大概就是我以后进行解析的一种思路，如果大家觉得可以的话，就将钴60这一部分就作为真题解析的引导做第一篇吧。

从上面图表分析可知，看到钴60时候我们可以想到什么？1. 钴60是一种放射性核素，而且是一种人工合成的放射性核素（注意人工与天然的定义和分类），它释放的是γ射线，它可以作为医用放射源，用于钴60治疗机和伽玛刀。

2. 说到钴60，我们就应该知道放射性的一些基本常识：元素的表达方法、放射性衰变表达式、放射源表示的量（活度、比活度）、半衰期、射线能量、衰减和吸收规律（平方反比、指数衰减）、半价层、光子与物质的相互作用、照射量、比释动能、吸收剂量等。

3. 钴60治疗机发展历史、性能参数（如半影、最大百分深度剂量深度）、治疗技术等 4. 伽玛刀发展史、放射源个数、源焦距、定位精度、治疗病灶大小范围、QA 等图6 辐射来源分类一、知识点解析1.1根据辐射照射的来源：（1）天然本底辐射：由天然辐射源造成的辐射，是正常生活条件下，受到电离辐射照射的最主要来源。

（2）人工辐射：医疗辐射为主要来源。

1.2根据照射方式来分：（1）外照射：辐射来自体外。

（2）内照射：放射性核素通过人们饮水、摄食和呼吸等方式进入人体内部，形成内照射。

2.人类受到照射的辐射源主要有两类：天然辐射源和人工辐射源。

2.1天然辐射源主要有三类：宇宙射线，宇生放射性核素和原生放射性核素。

（1）宇宙射线：来自外层空间，主要成分是高能质子和高能α粒子，称为初级宇宙辐射。

其与大气层发生作用，形成次级宇宙辐射。

（2）宇生放射性核素：初级宇宙辐射在生成次级宇宙辐射的同时，生成的氢-3、铍-7、碳-14钠-24等放射性核素。

（3）原生放射性核素：存在地壳中的放射性核素，即天然放射性核素，如钾-40、铀-238和钍-232等。

天然辐射对人造成的平均年当量剂量约为2mSv。

2.2人工辐射源主要有：医疗照射，核试验，核动力生产等。

（1）医疗照射：主要指X（γ）射线检查，也包括核医学检查和放射治疗，其中后两项所占份额极小。

（2）核能生产包括铀矿石开采和化学处理，核染料生产，反应堆运行，及核染料的后处理。

每一环节都会有少量放射性物质排放到环境中，对周围居民形成照射。

（3）大气层核试验产生的裂变产物，会形成全球性的放射性沉降物，称之为落下灰，其沉降在地表空气中，可形成内、外照射。

（4）其他一些杂散辐射源照射。

二、真题解析钴60：人工和天然放射性区分的试题：（2010.92）人类在正常生活条件下受到的最主要电离辐射照射是（A）A、天然辐射源造成的天然本底辐射B、人工辐射源造成的辐射C、医疗辐射源造成的意外辐射D、工业辐射源造成的本底辐射E、核试验辐射源造成的本底辐射（2014.2）不属于人工辐射源的是 （ E ）A、X线机诊断B、加速器治疗C、核医学检测D、核试验E、存在于地壳中的放射性核素（2011.121）不属于人工辐射源的是（ E ）A、X 线机诊断B、加速器治疗C、核医学检查D、核试验E、存在于地壳中的放射性核素(2008.41)人工辐射主要是：（ B ）A、核实验产生的放射性沉降物B、医疗照射C、原生放射性核素D、其他杂散辐射源E、核能源生产产生的放射性污染（2014.44）人工辐射的主要来源是 （ B ）A、核工业辐射、B、医疗辐射C、职业照射D、杂散放射性E、落下灰辐射（2010.102）不属于天然辐射源的是 （ C ）A、初级宇宙射线B、次级宇宙射线C、医疗照射D、原生放射性核素E、宇生放射性核素备注：题目都很简单，答案都在知识点解析里了，但是可以从真题中我们看出如下几点1.重点恒重，会经常考，反复考，重复考，隔断考，所以真题真的很重要；2.考点发散思维，如相对的知识点，可能就会从两个方面来考察；3.审题一定要仔细，注意关键字，是非的问题，如上些题目中的“不属于”、“主要”。

4.单选题的小技巧，如果选项中有明显的矛盾项，那答案则只会在其中之一产生，其余的不用看。

图3 钴60应用-远距离治疗机一、知识点解析外照射放射治疗用同位素重要特性：（1）γ射线能量高；（2）放射性比活度高；（3）半衰期相对较长；（4）空气比释动能率常数ΓAKR大 。

（一）远距离治疗机1.定义：使用γ辐射源进行外照射放射治疗的设备称为远距离治疗机。

2.远距离治疗机的特点：（1）辐射源通常为等中心安装，射线束能够以固定的源轴距(SAD)绕患者作旋转。

（2）现代的远距离治疗机的源轴距为80cm或100cm。

3.远距离治疗机的主要组成部分有：放射性辐射源、包括了射线准直器和辐射源驱动机构的源容器、可作等中心旋转的机架与支座或单纯升降式的支座机构；患者支撑系统；和机器控制台。

最广泛应用的远距离放射治疗辐射源为焊接封装在圆柱状不锈钢封壳中的60Co放射性核素。

4.远距离治疗的放射源容器称为放射源治疗头，由包括屏蔽铅、不锈钢外壳及源驱动机构组成。

源驱动机构的作用是将放射源置于准直器前方产生临床γ射线。

5.远距离治疗放射源的容器防护要求：机头的泄漏辐射量通常为距离源1m处小于1mR/h（0.01mSv/h），国际标准要求远距离治疗 机头在距源1m处的平均泄漏辐射量小于2mR/h(0.02mSv/h)6.远距离放射治疗的放射源一般在安装后的1个半衰期内更换新源；然而出于经济性考虑，也常常会使用更长的时间。

（二）远距离治疗辐射源两种普遍用于体外远距离外照射放射治疗的γ辐射源：60Co 和137Cs及另一种可能用于远距离放射治疗设备的辐射源(152Eu)。

三种放射性同位素中，综合考虑辐射光子的能量、半衰期、比活度与生产手段等，60Co最适于外照射放射治疗并得到了最广泛的应用。

1.60Co物理特性（必背）:★★★★★（1）半衰期为5.27a，平均每月约衰减1% ；（2）γ射线能量为1.17MeV和1.33MeV，平均能量为1.25MeV；（3）照射量率常数Γ为1.31～1.32 R·m2/h·Ci ＝13.1～13.2 R·cm2/h·mCi（专用单位），2.56×10-18C·m2/kg（SI单位）；（4）空气比释动能率常数为0.309μGy·m2/MBq·h；（5）最大剂量深度为5mm。

2.60Co γ射线与深部X线机（200～400kV）相比，除去能量高外，还有如下几个独特优点：（1）穿透力强。

高能射线通过吸收介质的衰减率比低能X射线低，百分深度剂量高，因而射野设计比低能X线简单，剂量分布均匀；（2）保护皮肤（物理特性5）。

如在皮肤表面放一薄层吸收体，则这一优点将失去，因此在治疗摆位时或设计准直器或挡块时，应充分保证铅块或准直器低端离开皮肤一定距离（一般为15cm以上），使得最大剂量的吸收不发生在皮肤上；（3）骨和软组织有同等的吸收剂量。

低能X射线，光电吸收占主要优势，骨中剂量吸收比软组织大的多，对钴-60 γ射线，康普顿吸收占主要优势，因此骨与软组织吸收剂量近似相同。

这一特点的优点：❶ 保证了当射线穿过正常骨组织时，不致引起骨损伤；❷ 在组织交界面处，等剂量曲线形状变化较小，治疗剂量比较精确。

（4）旁向散射小。

钴-60γ射线的次级射线主要向前散射，射线几何线束外的旁向散射比X 射线小很多，剂量下降快。

因此保护了射野边缘外的正常组织和减低了全身积分剂量。

但设计钴-60机时，几何和穿透半影很大的话，这种优点也会失去。

（5）经济、可靠。

超高压X射线机、加速器与钴-60治疗机相比超高压X射线机、加速器优点：源焦点很小，不存在几何半影的问题。

钴-60优点：经济、可靠、结构简单、维护方便等（三）钴-60治疗机1.钴-60远距离治疗机历史：（1）1950年， HE.Johns发明了60Co治疗机。

（2）1951年，第一台钴-60远距离治疗机在加拿大建成问世。

2.钴-60治疗机的主要组成部分有：（1）一个密封的钴-60放射源；（2）一个源容器及防护机头；（3）具有开关的遮线器装置；（4）具有定向限束的准直器；（5）支持机头的治疗机架，用以调节线束方向；（6）治疗床；（7）计时器及运动控制系统；（8）辐射安全及联锁系统。

3.外照射用钴-60源通常由1mm×1mm的柱状源几何在一个不锈钢的圆筒形的源套内，其源套直径一般在2.0～2.6cm范围。

4.60Co核素以5.27年的半衰期衰变为60Ni并释放最大能量为320keV的电子射线（β粒子）和能量为1.17MeV及1.33MeV的两种γ射线，发射的γ射线组成了治疗射线束；电子射线则被放射源本身和源的外包装壳所吸收，后者产生相对低能并基本上可以忽略的韧致辐射与特征辐射X射线。

5.常用距源1m处每分钟或每小时的照射量Rmm或Rhm表示治疗机钴-60的活度。

6.远距离治疗用 60Co源的放射性活度一般在5000-10000Ci（185-370TBq）范围内，在距离源80cm处可提供100-200cGy/min的剂量率。

7.根据国际放射防护委员会（ICRP）推荐，任何远距离钴-60治疗机，当钴-60源处于关闭位置时，距离钴-60源 1m 处，各方向的平均照射量应小于2mR/h 。

8.因为钴-60γ射线能量是稳定的，所以相比加速器而言，对于钴-60治疗机射线能量是不需要做检查的。

9.半影：射野边缘剂量随离开中心轴距离增加而急剧变化的范围，用P90%～10%或P80%～20%表示。

（1）几何半影Ⅰ.产生原因：辐射源的直径（不是点源）。

Ⅱ.减少半影的方法：❶ 缩小放射源直径，但价格也越贵。

❷ 加大准直器距离，即减少准直器到患者皮肤间距离，可能会增加钴-60γ射线中的电子污染，破坏剂量建成效应，因此一般SSD-SDD至少等于15cm。

（2）穿透半影Ⅰ.产生原因：准直器端面与边缘线束不平行，是线束穿透厚度不等。

Ⅱ.消除方法：使用球面聚焦式准直器原则上可以消除穿透半影。

（3）散射半影Ⅰ.产生原因：散射线。

Ⅱ.无法消除，但散射半影的大小随入射线的能量增大而减少。

高能X射线或射线，散射线主要往前，散射半影小；低能X射线，散射线呈各向同性，散射半影比较大。

总的半影称为物理半影，是上述三个独立的半影：穿透半影、几何半影和散射半影之和。

物理半影的影响因素包括：射线束能量、射线源尺寸、源皮距SSD、射线源到准直器的距离 和体模内的深度。