临床医学专业核医学_PPT课件

半衰期
物理半衰期(physical half life，Tr):指放射 性核素的原子核数目衰变到原来的一半所需要 的时间。
生物半排期(biological half life, Tb)指放射性核 素由于体内代谢作用，随代谢产物排出体外而减 少到初始摄入量一半的时间。
有效半减期(effective half life, Teff)指放射性核 素由于自发衰变和体内代谢共同作用而减少到初 始量一半的时间。
♫ X射线和γ射线都是光子，它们的不同之处：γ射线来源于核内能 量释放，而X射线为核外电子跃迁过程中的能量释放。
三、放射性核素衰变规律及其度量
指数衰变规律
核衰变是随机性的，单位时间衰变的原子核
数目与核的总数成正比，并且随着时间的增长， 遵循一定的规律而减少。
T1/ 2
0.693
λ称为衰变常数（decay constant），是放射性 核素衰变的特征参数，表征单位时间原子核发生衰 变的速率。
当原子核内部处于不稳定状态，产生了能级的变化，转化 为另一种核素。这种自发的核内结构或能量的变化过程称为 核衰变(nuclear decay)，变化过程中释放的具有一定能量的粒 子称为放射线(radiation)。释出放射线的核素称为放射性核素 (radio-nuclide)。
处于稳定状态的核素称为稳定性核素(stable nuclide)。
电子俘获(electron capture，EC) Z AX 1 0e ZA 1Y Q
特征X线 俄歇电子
对于中子数相对较少某些核素，原子核从核外内层的电子壳层俘获一个 电子，使核内的一个质子转化为中子，同时释放一个中微子，随后较外层的 电子跃入内层轨道填补空穴。由于外层能级高于内层能级，因此，多余能量 以电磁辐射(即特征X射线)形式释放。或者该能量传递给另一壳层电子，使 之脱离轨道逸出，称为俄歇电子(auger electron)。
β- 衰变(alpha decay)
Z A X Z A 1 Y Q
主要发生在中子相对过多的核素。中子转化为质子，释放负电 子，称为 β¯粒子。
β+ 衰变(alpha decay)
Z A X Z A 1 Y Q
主要发生在中子数相对不足的核素，核内由质子转化为中子， 释放正电子，称为 β+粒子。
1938年 32P治疗白血病、1941年131I治疗甲亢、 1946年131I治疗甲癌。 1949年 发明了第一台闪烁扫描仪
1949年 有了商品γ-照相机
1964年 David Kuhl和Edwards研制了第一台 SPECT 1975年 研制了第一台PET
第一章 核物理基础
一、放射性核素
原子核内质子数目和中子数目之和为原子 核的质量数，用“A”表示，因此，整个原子 核内中子数目N=A－Z。
原子核内的核子之间存在着引力，称为核力 (nuclear force)，为短程力，受核子数目的影响 。
除了核力外，还存在静电斥力，该力为长程力， 不受核子数目影响，但与电荷量有关。
P﹕N=1.0～1.5时，核力与静电斥力基本平衡， 原子核处于稳定状态。
ground state
Am X
excited state
质子数相同，中子数相同，能量状态相同的一 类原子的集合称为核素(nuclide)。
核内质子数相同，即在元素周期表中处于同一位置， 但中子数不同的核素互称为某元素的同位素(isotope)。
质子数、中子数均相同，但能量状态不同的核素称为同质 异能素(isomer) 。
一般情况下原子核处于最低能量状态，称为基
态(ground state)。当受到高能量粒子轰击或核内部 发生结构改变，原子可暂处于高能量状态，称之为 激发态(excited state)。激发态不会持久，将迅速释 放能量，而恢复至基态，这种能量的释放过程称为 跃迁(transition)。
A Z
X
AX
二、核衰变方式
α 衰变(alpha decay)
Z A X Z A 4 2 Y Q
原子核内要释放2个质子和2个中子组成的
4 2
H
e
称之为“α”粒子。
当核内质子、中子比例不当时，质子和中
子将产生相互转换，达到核内调整结构的目的。 其特点是原子的质量数不变，只有原子序数改变 （相差1），分为β-和β+ 和电子俘获三种形式。
单位质量中所含的放射性活度称为比活度或比放射性。
一般用Bq/kg或Bq/mol为单位。单位容积溶液中所含放射性 活度称为放射性浓度，以Bq/ml或Bq/L为单位。
γ跃迁与内转换现象
♫ 经过α或β衰变的核素，在衰变的过程中可能导致原子核处于高 能的激发态，核内多余能量以电磁辐射形式释放后返回基态，该 过程称为γ跃迁。
♫ 有时在核内多余能量释放过程中，也可能将能量传递给核外壳 层电子，使之脱离其运行轨道而逸出，这种现象称为内转换现象。 逸出的电子称为内转换电子(internal conversion electron)。
原子结构、核素、同位素和同质异能素
原子结构 原子的能量状态
核素
基态 激发态 稳定性核素
放射性核素
同位素
同质异能素
元素（element）的基本单位是原子，原子由
原子核和核外电子构成。
原子核内有不同数目的质子(proton，P)和中子
(neutron，N) ，统称为核子(nucleon)。
绪论
核医学的概念
核医学的发展历程
1895年 Wilhelm Roentgen发现X线
1896年 Henri Becquerel发现放射性核素
1898年 Marie curie 和Pierre Curie提取 polonium和radium
1934年 Joliet 和Curie发现人工放射性核素
Teff
TrTb Tr Tb
Hale Waihona Puke Baidu
如果某一放射性核素的物理半衰期和生物半排期相差甚 为悬殊，则其Teff主要由短者决定。
放射性活度、放射性比活度与放射性浓度
放射性活度(A): 是指在一定的时间(dt)内处于特定能态 的一定量的放射性核素发生自发衰变(dN)的期望值。国际制 单位为Bq，Bq其表示每秒内核衰变的次数，1Bq表示每秒 有1次衰变。旧有单位为居里(Ci)，1Ci = 3.7×1010Bq