放射性活度
核医学 名解
1.核医学(中)nuclear medicine 核医学是利用核素及其标记物进行临床诊断、疾病治疗以及生物医学研究的一门学科;广义则是放射性核素和核射线在医学上的应用及其理论研究的总称。
2.放射性活度(简称活度)(中)radioactivity A单位时间内发生衰变的原子核数量。
国际单位:贝可 1Bq=每秒一次(放射性核素在每秒钟内发生一次核衰变),旧制:居里 1Ci=3.7×10-10Bq3.电离(难)ionization当带电粒子(α、β粒子)通过物质时,和物质原子的核外电子发生静电作用,使电子脱离轨道束缚而形成自由电子,这一过程称为电离。
4.同位素(中)isotope核内质子数相同,但中子数不同,在元素周期表中处于同一位置的同种元素称为同位素;它们是化学性质相同的一类原子。
5.光电效应(难)photoelectric effect γ光子与介质原子的轨道电子(主要是内层电子)碰撞,把能量全部交给轨道电子,使之脱离原子而发射出来,而整个光子被吸收消失,这一作用过程称为光电效应。
6.同质异能素(中)isomer核内质子数相同,中子数也相同,但能量状态不相同的原子。
7.生物半衰期(易)biological half life放射性核素经生物代谢作用从机体内排出一半所需的时间。
8.有效半衰期(中)effective half life 是指放射性核素由于物理衰变和生物代(排)谢两者的共同作用,在体内的放射性减少一半所需的时间。
9.湮灭辐射(annihilation radiation):β+衰变产生的正电子具有一定的动能,能在介质中运动一定的距离,当其耗尽动能后,将与物质中的自由电子结合,转换为两个方向相反、能量各为0.511Mev 的γ光子的而自身消失的过程。
(β+粒子与物质作用耗尽动能后,将与物质中的电子结合,正负电荷相互抵消,两个电子的质量转换为两个方向相反、能量各为0.511Mev 的γ光子的过程)10、治疗用放射性药物(therapeutic pharmaceutical )(难)能够高度选择性浓集在病变组织产生局部电离辐射生物效应,从而抑制或破坏病变组织发挥治疗作用的一类体内放射性药物11、诊断用放射性药物(diagnostic pharmaceutical) (难)用于获得体内靶器官或病变组织的影像或功能参数,进行疾病诊断的一类体内放射性药物。
核医学名词解释、简答、概述
1、核素nuclide :指质子数和中子数均相同,并且原子核处于相同能态的原子称为一种核素。
2、同位素isotope:具有相同质子数而中子数不同的核素互称同位素。
同位素具有相同的化学性质和生物学特性,不同的核物理特性。
3、同质异能素isomer:质子数和中子数都相同,处于不同核能状态的原子称为同质异能素。
4、放射性活度radioactivity:简称活度:单位时间内原子核衰变的数量。
5、放射性核纯度:也称为放射性纯度,指所指定的放射性核素的放射性活度占药物中总放射性活度的百分比,放射性纯度只与其放射性杂志的量有关.6、放射化学纯度(放化纯):指特定化学结构的放射性药物的放射性占总放射性的百分比.7、放射性药物:指含有一个或多个放射原子(放射性核素)而用于医学诊断和治疗用的一类特殊药物。
8、正电子发射型计算机断层仪(PET):利用发射正电子的放射性核素及其标记物为显像剂,对脏器或组织进行功能,代谢成像的仪器。
9、单光子发射型计算机断层仪(SPECT):利用注入人体的单光子放射性药物发出的γ射线在计算机辅助下重建影响,构成断层影像的仪器。
10、“闪烁”现象 (flare phenomenon): 在肿瘤病人放疗或化疗后,临床表现有显著好转,骨影像表现为原有病灶的放射性聚集较治疗前更为明显,再经过一段时间后又会消失或改善,这种现象称为“闪烁”现象。
1、核医学的定义及核医学的分类.答:核医学是一门研究核素和核射线在医学中的应用及其理论的学科.及应用放射性核素诊治疾病和进行生物医学研究.核医学包括实验核医学和临床核医学.实验核医学主要包括核衰变测量,标记,示踪.体外放射分析,活化分析和放射自显影.临床诊断学是利用开放型放射性核素诊断和治疗疾病的临床医学学科.由诊断和治疗两部分组成.诊断和医学包括以脏器显像和功能测定为主要内容的体内诊断法和以体外放射分析为主要内容的体外诊断法.治疗核医学是利用放射性核素发射的核射线对病变进行高密度集中治疗.2、分子核医学的主要研究内容。
放射性活度名词解释
放射性活度名词解释
放射性活度是放射性物质衰变过程中,单位时间内放射性粒子发射的数量。
放射性物质具有同位素的特性,通过发射粒子的方式释放能量,因此可以用活动度来描述放射性物质的放射性程度。
放射性活度的单位通常用贝可(Bq)来表示,一贝可表示每秒发射一个粒子。
典型的放射性物质活度范围非常广泛,从几个贝可到一万贝可不等,甚至更高。
活度越高,则说明单位时间内放射性粒子发射的数量越多,放射性物质的放射性强度也就越大。
活度与放射性物质的半衰期直接相关。
半衰期是指放射性物质衰变到剩余一半所需要的时间。
放射性物质的半衰期越短,说明它的衰变速度越快,活度也就越高;反之,半衰期越长,放射性物质衰变速度越慢,活度也就越低。
活度与放射性物质的用途息息相关。
放射性物质广泛应用于科学研究、医学治疗、工业检测等领域。
例如,在医学治疗中,活度可以指导医生控制放射线的剂量,确保患者获得最佳的治疗效果;在工业领域,活度可以用来检测材料中的污染物,帮助工人保障安全。
然而,高活度的放射性物质也存在一定的风险。
放射线具有辐射性,对人体组织和细胞具有一定的伤害。
高活度的放射性物质如果没有得到妥善的处理和控制,可能会造成环境污染和人员辐射。
因此,对于高活度放射性物质的处理和存储需要严格
控制和管理,以保障公众和环境的安全。
总的来说,放射性活度是放射性物质放射性程度的量度,用贝可表示。
它与放射性物质的衰变速率和半衰期密切相关,对于科学研究、医学治疗和工业检测等领域具有重要的意义,但需要注意防范高活度放射性物质可能造成的辐射风险。
放射性活度和半衰期的概念
放射性活度和半衰期的概念放射性活度是用来描述放射性物质衰变过程中释放出的辐射能量的速率。
它表示单位时间内发生的衰变次数,单位为贝可勒尔(Bq)。
放射性活度可以用以下公式表示:A = λN其中,A为放射性活度,λ为衰变常数,N为放射性物质的原子核数目。
半衰期是指放射性物质衰变到其原始数目的一半所经过的时间。
在衰变过程中,放射性物质的原子核会不断发生衰变,其中一部分会转化成其他元素。
半衰期是一个稳定的时间量,与放射性物质的性质有关,不受物质数量的影响。
半衰期可以用以下公式表示:N(t) = N_0 * (1/2)^(t/T)其中,N(t)为时间t后的剩余原子核数目,N_0为初始原子核数目,T为半衰期。
放射性活度和半衰期之间有着密切的关系。
在一个给定的时间t内,放射性活度A和放射性物质的剩余原子核数目N(t)之间存在着以下关系:A = λN(t)结合上述半衰期公式,我们可以得到:A = (0.693/T) * N(t)其中,T为半衰期。
由此可见,放射性活度和半衰期是互相关联的两个概念。
当半衰期较短时,放射性活度会比较大,说明放射性物质衰变速度较快,放射性活动性比较高。
反之,当半衰期较长时,放射性活度会比较小,说明放射性物质衰变速度较慢,放射性活动性比较低。
放射性活度和半衰期在核能领域、射线治疗和辐射安全等方面具有重要的应用价值。
在核能领域,研究放射性物质的衰变过程和计算放射性活度可以帮助我们了解核反应的机制和放射性物质的行为,为核电站运行和核反应堆设计提供依据。
在射线治疗中,放射性活度和半衰期对于选择合适的放射性药物和安排治疗方案至关重要。
放射性药物的半衰期决定了其在体内的存在时间,如果半衰期过短,放射性药物会迅速衰变,对治疗效果产生较小的影响;如果半衰期过长,放射性药物会在体内持续存在时间过长,对健康产生潜在的风险。
在辐射安全领域,研究放射性物质的放射性活度和半衰期可以帮助我们了解辐射的危害程度以及如何有效防护。
放射活度计算公式
放射活度计算公式放射活度是描述放射性物质衰变快慢的一个重要物理量。
要计算放射活度,咱得先搞清楚几个关键的概念。
放射活度(A)的定义是:处于特定能态的一定量的放射性核素在单位时间内发生自发核衰变的次数。
计算放射活度的基本公式是:A = λN 。
这里的λ是衰变常数,N 是放射性原子核的数目。
咱先来说说衰变常数λ。
这就好比是放射性原子核“变心”的速度,它表示单位时间内一个放射性原子核发生衰变的概率。
不同的放射性核素,这个“变心”速度可不一样哦。
再讲讲放射性原子核的数目 N 。
这就像是一群排队等着“变心”的原子核,数量越多,整体的放射活度可能就越大。
举个例子吧,就说我之前在实验室里的一次经历。
我们正在研究一种放射性同位素,为了准确计算它的放射活度,那可真是费了不少功夫。
首先得通过各种检测手段确定这种同位素的初始原子核数目,这可不是个简单的事儿,得小心翼翼地操作各种仪器,保证数据的准确性。
然后,还得查阅大量的资料来确定它的衰变常数。
整个过程中,每一个数据都得认真对待,稍有差错,那计算出的放射活度可就差之千里啦。
那具体怎么算呢?假如我们知道某种放射性核素的半衰期 T₁/₂,就可以通过公式λ = 0.693 / T₁/₂来算出衰变常数λ 。
比如说,有一个放射性核素的半衰期是 10 天,那它的衰变常数λ 就是 0.693 ÷ 10 = 0.0693 (每天)。
如果我们一开始有 1000 个这种放射性原子核,那么它的放射活度 A 就是 0.0693 × 1000 = 69.3 (次/天)。
在实际应用中,计算放射活度可重要了。
比如说在医学领域,医生们要根据放射性药物的放射活度来确定给患者使用的剂量,既要保证治疗效果,又不能让辐射对患者造成太大的伤害。
还有在核电站,工作人员得时刻监控放射性物质的放射活度,确保核反应在安全范围内进行。
总之,放射活度计算公式虽然看起来简单,但是要准确理解和运用可不容易,得细心、耐心,还得有扎实的专业知识。
放射性活度计量检定(1)基础知识
这个过程会达到长期平衡,平衡后,原纯 90Sr源,变为90Sr和90Y共存的源,并以母核的 半衰期衰变。这时源活度是纯90Sr源的两倍,发 射的粒子能量也有了变化。
3、放射性鉴年法——确定远期年代
14C断代年代法 14C:
具有放射性,半衰期 5730 年。主要用 于考古学中的年代测定。
宇宙射线与大气层中的氮核发生核反应, 产生中子。
自发裂变数: N f f N ;衰变数: N N ; 中子发射率: f=ln2/Tf;
N n N f
=ln2/T; =f+=ln2/(1/Tf+1/T)
T=ln2/ =TfT/(Tf+T)=2.65a m=m0e (-t)=16e (-ln(2)/T*t)=5.62g 原子核数:N=6.021023 (5.6210-6/252)=1.341016(个) 自发裂变数: Nf=Nf=1.341016*ln(2)/(85.5*365.25*24*3600)=3.46 106 中子发射率:Nn=Nf=3.461063.74=1.29107s-1
=1.51012
mA 131 12 N 1 . 5 10 其质量为: m NA 6.02 1023
=3.2.00106Bq 的24Na放射性溶 液和一瓶活度为1.60107Bq的56Mn放射性溶液,已知这两 种核素的半衰期分别为15.1h和2.58h,求这两个放射源活度 相等所需要的时间。 设24Na的活度为A1,衰变常量为1,56Mn的活度为A2,衰 变常量为2,则根据放射性衰变规律 :
ln 2 T1/2
1.4. 比活度 (Specific Activity)
定义为:单位质量放射源的放射性活度。
29.4.112.1放射性样品的活度测量
12.3 带电粒子能量与能谱的测量(简介)
12.4 射线能谱的测量和能谱的解析
12.1 放射性样品的活度测量
1、相对法测量和绝对法测量 相对法测量:需要一个已知活度 A0 标准源,在同样条件下测量标准源和被 测样品的计数率 n0、n, 根据计数率与 活度成正比,可求出样品的活度: A=A0n/n0 相对法测量简便,但条件苛刻:必 须有一个与被测样品相同的已知活度的 标准源,且测量条件必须相同。
(2) 对电流工作状态:灵敏度 信号电流 (或 电 压 )值 A(V ) / 单位照射量率 入射粒子流强度
有关影响因素:入射粒子的种类与能量; 探测器的种类、运行状况、几何尺寸;电子仪 器的状态(如甄别阈的大小)等。
3) 吸收因子 (fa)
射线从产生到入射到探测器的灵敏体积所 经过的吸收层为:6) 本底计Fra bibliotek率(nb)
n0 ns nb
3、/放射性样品活度的测量方法 1) 小立体角法
T 其中: T f g fa f b f
A
ns nb
对于薄放射性样品, 100 % f a 1 f b 1 对于厚放射性样品和放射性样品的测 量需考虑各种修正因子。 修正因子多,测量误差大,达5%~10%
第十二章
辐射测量方法
辐射测量对象:
放射性样品活度测量(活度、发射率); 辐射场量的测量(空间分布、注量率) ; 辐射能量或能谱的测量(粒子能量、能谱) ;
辐射剂量的测量(辐射能量吸收) ;
位置的测量(入射位置、其它物理量) ; 时间的测量(入射时间、半衰期、飞行时间) ;
粒子鉴别(鉴别未知粒子、区分不同粒子)
绝对测量法复杂,需要考虑很多影 响测量的因素,但绝对测量法是活度测 量的基本方法。 2、绝对测量中影响活度测量的因素 1) 几何因子 (fg)
医用活度计
医用活度计便携式放射性活度计放射性核素活度计型号:ZRX-29946介绍放射性活度计(Radioactivity meter)是测量放射性衰变率的仪器。
放射性衰变率曾经称为放射性和放射性强度,1962年国际辐射学单位委员会建议使用放射性活度。
1975年国际计量大会规定活度的标准单位为“贝可”(Bq),每秒衰变1次等于1贝可。
“居里”(Ci)仍为暂时并用单位。
1Ci=3.7×1010Bq。
应用:活度计广泛用于医院、放射性药厂、核电站、放射源生产企业、科研部门和放射性计量检测部门。
随着核医学的发展,同位素诊断和治疗的新药不断涌现,新同位素应用不断增加。
备有一台性能优良并能测量各种核素的活度计,对医院的长期发展是十分必要的,对用药前的活度检测和质量监控也是必不可少的。
标准活度计基本部件是4πγ高气压井型电离室。
放射源放入井中,γ射线向四面八方发射,井壁作为接收窗,立体角接近4π,所以探测效率很高,探测效率还决定于井壁的吸收。
不锈钢井壁对低能辐射有强烈的吸收作用,能量愈低吸收愈强烈。
例如125I主要γ射线能量是27.5KeV,不锈钢井壁就难于穿入,只有铝井壁才可以测量。
国际上公认铝材是制作井壁的最佳材料。
但铝材焊接是一难题,国内长期没能解决。
这一难题已被我公司攻克。
ZRX-29946型活度计就是采用铝井壁,能很好的测量125I、131I、11C、13N、15O、18F等核素。
ZRX-29946型活度计的另一特点是:测量核素多,稳定性好。
尤其对低活度测量有很大优势,对<10µCi的核素,目前国内外很多类型的活度计均不能给出稳定的测量值,ZRX-29946可做到误差≤5%。
国防科工委放射性计量一级站的评价是:“ZRX-29946型放射性活度计属于4πγ高气压电离室类型。
由于电离室铝井壁制作工艺和一些技术难题已得到解决,使电离室的γ射线低能探测效率和稳定性大大提高。
如今国防科工委放射性计量一级站已把ZRX-29946C型活度计作为活度量值传递的标准仪器;中国原子能研究院和原子高科同位素生产部、中国辐射防护研究院、中国科学技术大学生命科学学院、中国人民解放军总医院核医学科PET中心等单位均装备了ZRX-29946型活度计。
放射性活度计量检定
4πγNaI绝对测量I-125
N s 2 N c P1 P2 N0 Nc P1 P2 2
2
小立体角方法
主要适用于α、低能X 对于β也可使用,但修正较多,准确度差 要求源满足各向同性
N0 N Nb A 4
液体闪烁计数器
适用于低能β射线,如H-3、C-14 ,和电 子俘获核素,如Fe-55 液闪的探测阈对β射线为1keV,对非猝灭 的氚样品可达60%以上 装置可以采用单光电倍增管、双管符合、 三管(TDCR,三管对两管符合计数比)
相对测量
方法 小立体角 4π计数 4πβ-γ符合 4πX-γ符合 液体闪烁 内充气 电离室、井型碘 化钠 γ谱仪 αβ量热计
用途 α、X α、β β-γ、纯β 电子俘获 α、低能β β衰变的气体 间接测量γ 间接测量γ α、β
不确定度(%, k=3) 1 3 0.1-3 0.3-3 0.1-3 3 1-4 3 3
4πβ-γ符合
放射性活度最基本的绝对测量方法 目前测量准确度最高的方法之一 国际、国内均作为活度计量基准 测量设备主要有4πβ(PC)-γ 、4πβ (LS)-γ 方法的扩展:效率外推、效率示踪
原理简介
符合事件:两个或两个以上同时发生的事件 对于放射性核素:例如β-γ的级联 符合法就是利用符合电路来甄选符合事件的方法 任何符合电路均有符合分辨时间τR,实际上符合事 件就是相继发生的时间间隔小于符合分辨时间的事 件,或者称同时性事件
N
X
N
Nc
X N0 X
N0
N X N Nc
参数校正
一般采用高气压正比计数器 即X射线道对γ射线的效率
放射性活度计量方法
计数器记录。四路计数器分别记录β 道、γ 道、符合道的计数及测量时
间。所采集的数据可通过四路计数器的通讯接口与计算机通信来获取并 存入到计算机的相关文件中,数据处理可由专门开发的数据处理软件完
成。
总结
放射性活度是表示放射性核素特征的物理量,放射性活度的测量在 电离辐射计量中也是很重要的一部分,从最开始的小立体角法到后来精 确度更高的符合法,有许多放射性活度的测量方法产生,其中有绝对测 量,也有相对测量,这些方法也在不断的改进完善。 符合法作为认识事物的基本方法之一,其原理是基于事件之间的概 率关系,有其条件。符合法测量活度只是符合方法的应用之一。符合法 利用了衰变中的相关联事件,避免了困扰正比计数器测量 β 衰变的自吸 收、膜吸收问题,因而大大提高了测量的准确度。 4 πβ - γ 符合测量方法的测量结果在一定条件下与效率高低无关 , 通过一些修正就能得到准确度很高的测量结果。它可以测量绝大多数β γ 型放射性核素的活度,不仅适用于简单衰变核素活度测量,也适用于 复杂衰变核素活度测量。对于直接衰变到基态的纯 β 核素以及亚稳态核 素,由于不具有 β - γ 符合关系,不能直接应用 4 πβ - γ 符合法测量,此 时可使用在效率外推法基础上发展起来的效率示踪法进行测量。
2 放射性活度测量的几种方法
放射性核素在单位时间内发生衰变的数目即衰变率称为放
射性活度。但是由于放射性核素种类较多,且每种核素都有
自己独特的衰变方式,因此迄今没有一种能测量所有放射性 核素活度的通用方法,每一种活度测量方法通常只适用于一 定的衰变方式和活度范围的放射性核素。表 1 中列出了几种 常用的放射性活度测量的方法。
P( ) N N0
P ( ) N N0
(1)
两次独立抽样相同事件发生的概率为:
放射性单位
一、国际标准(我国执行此标准)1990年
1、放射性工作人员:20mSv/年(10mSv/小时)
2、一般公众人员: 1mSv/年(0.52mSv/小时)
二、单位换算等知识:
1mSv/h=100mR/h 1nCkg-1/h=4mR/h
1mR/h=1γ(原核工业找矿习惯用的单位)
放射性活度: 1Ci=3.7×1010Bq=37GBq
1mCi=3.7×107Bq=37MBq
1mCi=3.7×104Bq=37KBq
1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci
照射量: 1R=103mR=106mR 1R=2.58×10-4Ckg-1吸收剂量:1Gy=103mGy=106mGy 1Gy=10Orad 100mrad=1mGy 剂量当
量: 1Sv=103mSv=106mSv 1Sv=10Orem 100mrem=1mSv
其他: 1Sv相当于1Gy 1克镭=0.97Ci≈1Ci
氡单位: 1Bq/L=0.27em=0.27×10-lO Ci/L
三、放射性同位素衰变值的计算:
A=A0e-lt l=ln2/T1/2 T1/2为半衰期 A o己知源强度 A 是经过时间t后的强度
根据放射性衰变计算表查表计算放射性屏蔽:
四、放射源与距离的关系:
放射源强度与距离的平方乘反比。
X=A.r/R2 A:点状源的放射性活度; R:与源的距离;
r:照射量率常数
注: Ra-226 (t=1608 年) r=0.825伦.米2/小时.居里
Cs-137 (t=29.9 年) r=0.33伦.米2/小时.居里
Co-60 (t=5.23 年) r=1.32伦.米2/小时.居里。
理论计算放射性核素活度表达公式
理论计算放射性核素活度表达公式放射性核素活度是描述放射性物质衰变速率的物理量,通常用单位时间内发生的放射性衰变事件数量来表示。
活度表达公式是用来计算放射性核素活度的数学公式。
本文将介绍理论计算放射性核素活度表达公式的基本原理及其应用。
放射性核素活度表达公式的基本原理是基于放射性核素的衰变规律。
放射性核素随着时间的推移会发生放射性衰变,使其原子核发生变化并释放出放射线。
而放射性核素活度就是单位时间内发生的放射性衰变事件的数量。
根据放射性核素的特性,活度表达公式可以从不同角度进行推导,下面将介绍两种常见的活度表达公式。
第一种常见的活度表达公式是基于半衰期的。
半衰期是描述放射性核素衰变速率的指标,表示在半衰期时间内,放射性核素活度减少一半。
我们可以根据半衰期计算出单位时间内发生的放射性衰变事件数量。
活度A和半衰期T的关系可以使用以下公式计算:A = λ * N其中,A表示活度,λ表示衰变常数,N表示放射性核素的数量。
衰变常数λ等于0.693除以半衰期T。
这个表达式的意义是每个放射性核素的活度与核素数量成正比。
第二种常见的活度表达公式是基于衰变速率的。
衰变速率是指单位时间内发生的放射性衰变事件的数量。
我们可以根据衰变速率计算出单位时间内发生的放射性衰变事件数量。
活度A和衰变速率R的关系可以使用以下公式计算:A = R / λ其中,A表示活度,R表示衰变速率,λ表示衰变常数。
这个表达式的意义是每个放射性核素的活度与衰变速率成正比。
放射性核素活度的单位是贝可勒尔(Becquerel,Bq),表示单位时间内发生的放射性衰变事件的数量。
根据放射性核素的特性和所使用的活度表达公式,我们可以计算出特定核素的活度。
理论计算放射性核素活度表达公式的应用非常广泛。
在核能领域,计算放射性核素活度是评估辐射剂量和辐射安全的重要步骤。
在医学诊断和治疗中,计算放射性核素活度可以帮助医生确定适当的放射性剂量和辐射治疗方法。
在环境保护方面,计算放射性核素活度可以用于监测和评估核辐射对环境的影响。
放射防护学
1.核衰变:放射性核素的原子能自发地进行核结构或核能级变化,并伴有射线发射的过程称为核衰变。
2.放射性活度(A):是指在一定的时间内,处于特定能态的一定量的放射性核素发生自发衰变的期望值。
3.韧致辐射:带电粒子在原子核电场的作用下,突然收到阻滞,运动方向发生大的变化,这时带电粒子的一部分动能转化为连续能量的电磁辐射,这种辐射叫做韧致辐射。
4.湮没辐射:又叫光子辐射。
指β+粒子与物质相互作用,其能量耗尽时和物质中的负电子相结合,正负电子的静止质量立即转化为两个运动方向相反能量各自为0.511MeV的光子而自身消失的现象。
5.光电效应:入射光子与原子的内层轨道电子发生作用时,光子被吸收,而打出电子,该电子的动能近似等于被吸收的光子的能量。
6.康普顿效应:光子和原子中的一个电子发生弹性碰撞时,光子仅将其一部分能量传给电子,使其脱离原子而运动,此电子称为康普顿电子;光子本身能量减少,改变运动方向射出,称为康普顿散射光子。
入射光子被电子所散射,这种效应称为康普顿效应。
7.电子对形成:当入射光子的能量大于1.02MeV时,光子受原子核的影响转变为正、负电子对。
8.照射量:是表示在单位质量小体积元空气中,与原子相互作用释放出来的全部电子,被完全阻止于空气中时,形成同一种符号的离子总电荷的绝对值,用符号X表示。
9.比释动能(K):不带电的电离辐射在无限小体积内释放出的所有带点的电离粒子的初始动能之和的平均值除以该体积内物质的质量而得的商。
10.吸收剂量(D):电离辐射授予与某一体积元中物质的平均能量,除以这个体积之中物质的质量而得到的商,是描述辐射与物质相互作用的基本量。
11.当量剂量:是辐射在器官或组织内产生的平均吸收剂量与辐射权重因数的积,用来表示辐射所致的对机体有害效应发生的概率或危害程度。
12.剂量当量(H):组织中某点处的剂量当量H是该处吸收剂量D、辐射品质因素Q和其他修正因素N的乘积。
13.有效剂量当量(E):人体各组织或器官的当量剂量乘以相应的组织权重因数的和。
相对放射性活度
相对放射性活度放射性活度是衡量放射性同位素的活性的一种技术,它通常用来评估放射物质的危险性,其中放射性活度被视为一种重要的指标。
在这种技术中,放射性活度的测定基于放射性发射的能量的数量和原子内核的性质,它可以被定义为每单位时间一个放射源发出的放射能量的数量。
放射性活度可以通过测量多种形式的放射性能量,包括α射线、β射线、γ射线和辐射能量,来确定。
放射性活度可以应用于评估来自核反应堆、核废料和放射性污染源的放射能量,以及由有毒放射性物质所释放的能量。
放射性活度的衡量是使用一种叫做“相对放射性活度”的单位。
它是一种每单位量的测量单位,可以以Becquerel(Bq)来表示。
Bq是核反应堆的常见单位,它可以表示物质的放射性活度,表示一秒中有多少放射性核反应发生。
另一个重要概念是“活度比率”,它定义为放射性物质的活度与参考放射性物质活度之比,用来衡量相对放射性活度之间的差异。
活度比率是衡量放射性污染物的浓度比率的有效标准,一般以斯特拉斯比(Sv/Bq)表示,它表示每秒发出的放射能量与参考放射性能量的比率。
相对放射性活度涉及到一些重要的概念,包括放射性活度,Bq,活度比率等,它们可以帮助我们更好地了解放射性物质的毒性及其危害性,并促进环境保护。
放射性活度测量需要遵守一定的安全措施,以减少接触放射性物质的风险。
例如,应避免用石英瓶容器存放放射性物质,而应使用特殊的钴-碳合金容器或钴-铝合金容器。
此外,应每隔几个小时对核反应堆辐射探测仪进行检查,以确保其正常工作,以避免错误的测量结果以及对被测物的污染。
放射性活度的测量对于评估核能相关应用的风险大有裨益。
它不仅可以帮助了解放射性污染源的性质,还可以帮助确定核燃料和废料的放射能量,从而有助于我们采取有效的安全措施,保护我们免受可能的放射性污染带来的危害。
因此,相对放射性活度是对放射性环境风险评估的重要技术,它可以提供关于核电厂等核反应堆运行状况的重要信息,为确保安全操作提供依据,保护人类和环境免受放射性污染的危害。
有关放射性单位换算知识
四、放射源与距离的关系:
放射源强度与距离的平方乘反比。
X=A.r/R2
A:点状源的放射性活度; R:与源的距离;
r:照射量率常数
注: Ra-226 (t=1608 年 )
r=0.825 伦.米 2/小时.居里
Cs-137 (t=29.9 年 )
r=0.33 伦.米 2/小时.居里
Co-60
(t=5.23 年 )
r=1.32 伦.米 2/小时.居里
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1mCi=3.7×107Bq=37MBq
1Ci=3.7×104Bq=37KBq
1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci
照射量: 1R=103mR=106R
1R=2.58×10-4=106Gy
1Gy=10Orad 100rad=1Gy
剂量当量: 1Sv=103mSv=106Sv
不同物质的减少一半和减少到 1/10 值(cm)
放射源
铅
铁
混凝土
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铯-137 铱-192 钴-60
减半 0.65 0.55 1.10
1/10 2.2 1.9 4.0
减半 1.6 1.3 2.0
1/10 5.4 4.3 6.7
减半 4.9 4.3 6.3
1/10 16.3 14.0 20.3
1Sv=10Orem 100rem=1Sv
其他:
1Sv 相当于 1Gy
1 克镭=0.97Ci≈1Ci
氡单位: 1Bq/L=0.27em=0.27×10-lOCi/L
放射性活度测量方法
二、放射性活度测量放射性活度是衡量放射性核素发生自发变化(核跃迁)的物理量。
它的定义是:“在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核素的放射性活度A是dN除以dt所得的商。
其中dN是在时间间隔dt内能态发生自发核跃迁数的期望值。
(注定义中的“特定能态”是指该核索德基态;“自发核跃迁”是指自发核变化或同质异能跃迁。
)”。
测量放射性活度的绝对方法有多种,通常使用的方法有:4πβ正比计数法、4πββs--k Υ符合法、4πXXs--kΥ符合法,液体闪烁4πββs--kΥ符合法、低水平β射线计数法和α/β量热计法等。
(一)4πβ放射性活度基准器。
4πβ放射性活度测量装置由4πβ正比计数器、放大器、定标器和高压电源组成。
它是早期建立的基准装置之一。
一九五九年由国家计量局委托原子能研究所筹建,一九六五年建成。
在研制阶段,该装置曾为中国第一颗原子弹制造中的“燃耗值测定”提供了99Mo、95Zr、98Sr、140Ba等标准放射源。
由于放射源自吸收修正带入的误差难以克服,加之后来效率示踪法、液体闪烁法的发展,4πβ放射性活度测量装置在日常检定中已很少使用,但在放射性核素生产、医学、环境监测、仪表刻度及军事上,曾起过不可低估的历史作用。
(二)4πββs--kΥ符合法放射性活度基准装置。
凡是放射性核素在1次β衰变时同时发射1个Υ光子的情况,4πββs--kΥ符合法就能适用。
将放射源放在正比计数器内,正比计数器记录β粒子。
用碘化钠晶体和光电倍增管组成闪烁计数器,记录Υ射线。
再用适当的电子设备(符合线路)对发生的符合事件进行记录。
设用εβ和εΥ分别表示β道和Υ道的计数效率,β道、Υ道和符合道的计数率分别为:Nβ=N0εβNΥ=N0εΥNC=N0εβεΥ可得到:活度:N0=NβNΥ这就是理想情况下表示4πβ-Υ符合法原理的一般公式。
实际上,根据这一原理,还要考虑偶然符合等修正。
应用效率外推技术,则可以用于测量有复杂衰变谱的核素。
放射性活度名词解释
放射性活度名词解释
放射性活度是指放射性元素或同位素每秒衰变的原子数,目前放射性活的度的国际单位为贝克勒(Bq),也就是每秒有一个原子衰变,一克的镭放射性活度有3.7×1010Bq。
放射性活度:处于某一特定能态的放射性核在单位时间内的衰变数,记作A,A=dN/dt=λN,表示放射性核的放射性强度。
根据指数衰变规律可得放射性活度等于衰变常数乘以衰变核的数目。
放射性活度亦遵从指数衰变规律。
放射性活度的国际单位制单位是贝可勒尔(Bq),常用单位是居里(Ci)。
由于有些放射性核一次衰变不止放出一个粒子或γ光子。
因此,用放射探测器实验计数所得的不是该核的放射性活度,还需利用放射性衰变的知识加以计算。
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A=A0e-λ t;
N:t时刻放射性核素的数量, A:t时刻放射性核素的活度 N0:t=0时的放射性核素数量 A0:t=0时的放射性核素活度。 λ 为衰变常数。 表示单位时间内某种放射性核素自发衰变掉的母核 数和当时存在的母核总数之比。
半衰期
物理半衰期
某一放射性核素在衰变过程中,原有 的放射性活度减少至一半所需要的时间称物理半衰期 (T1/2). T1/2短于10h的为短半衰期核素.
当核外轨道电子从入射的带电粒子所获得的能量比较小 时,只能使低能级的轨道电子跃迁到高能级轨道上去,使 整个原子处于能量较高的状态.
入射电子改 变运动方向 入 射 电 子 激发 电子
轫致辐射(bremsstrahlung)
高速带电粒子通过原子核电场时受到突然的阻滞,运 动方向发生了大的偏移,将一部分动能转化为连续能 谱的X射线.产生轫致辐射的能量与带电粒子的能量成 正比,也与被作用物质的原子序数Z成正比,与带电粒 子的质量平方成反比.主要发生于β-粒子与物质相互 作用时.
内转换电子 原子核由激发态向基态跃迁时,将多余的能量直接传给 核外电子,使之获得足够的能量脱离轨道成为自由电子 ,这过程 称内转换.内转换放射出的自由电子称内转换电子.
同质异能跃迁
衰变母核和子核的原子序数相同,只是母 核和子核的能级不同.
总结
二、核衰变规律
(一)衰变规律 放射性核素的数量及放射性活度的变化服从指 数衰变规律。
A=A0e-λt, λT1/2=0.693 A=A0e-0.693t/T1/2
生物半衰期和有效半衰期
生物半衰期是指进入生物体内的放射性活度经由
各种途径从体内排出原来一半所需要的时间。
有效半衰期是指生物体内的放射性活度由从体内
排出核物理衰变的双重作用,在体内减少到原来一半所 需要的时间。
放射性活度
A Z-1Y+
β ++Q+υ
18
9F
18
++0.66MeV+υ O + β 8
电子俘获(EC)
贫中子核素从核外内层电子轨 道俘获一个轨道电子,使核内质 子转换为中子,外层轨道电子向 内层跃迁.
标识X射线
A X Z
俄歇电子
+-1e
A Y Z-1
+ Q+υ
γ 衰变和同质异能跃迁
γ 衰变 核素由高能态向低能态或激发态向基态跃迁的过程中释放 出γ 射线或称光子.单纯γ 衰变时子核的质量和原子序数均不变, 只是能量状态的改变.
+ +
+ +
子 核
•
α粒子,即 氦核
+
+ +
一、核衰变类型
α衰变(主要发生与Z>82时)
A
ZX
A-4
4 Z-2Y+ 2He+Q
β 衰变
β- 衰 变
富中子核素,中子数过多, 转换为质子
A Z
X
A Z 1Y
Q
β+ 衰 变
贫中子核素内质子转换为中子
位移规律:
A X Z
同位素(isotope)
具有相同质子数、但中子数及质量数不同的元素,在 周期 表中处于同一位置,如125I,131I和123I互为同位素.
同质异能素(isomer) 原子的原子序数、质子数和中子数相同而能级状态 不同的核素称为同质异能素,如99Tcm和99Tc,m 表示 激发态或亚稳定态.
γ射线
+
湮没辐射 (annihilation radiatio)
当核内质子和中子的数目保持一定比例时,核子间的相互作用力平衡时,核就稳 定,不会发生核成分及能级变化
放射性核素
核衰变放出一种或一种以上的射线,称为放射性.
α:带正电
β:带负电 γ :中性不带电
放射性核素来源:天然和人工
+
第四节
•
核衰变
+
+ + +
母 核
+
核衰变的自发性(spontaneity)
不可能预测某个核在何时衰变。 核外发生的任何事件都不会对核的 衰变产生丝毫影响。
二、原子核结构
构成: 原子(atom)
质子(proton)、
中子(neutron)、 电子(electron) A=Z+N
(A:质量数,Z:质子数,N:中子数)
元素可表示为
A Z
XN
能级
第二节 元素、同位素、核素和同质异能素
元素(element) 具有相同质子数的同一类原子称为一种元素.原子序数相 同,所以化学性质相同;中子数可以不同,所以,物理性质可 以存在差异. 核素(nuclide) 具有相同核特征,核内质子数、中子数及核能态完全相同 的原子的集合称为核素;目前已知的核素有2300多种.
• 与轨道电子作用:引起原子的电离和激发 • 与原子核作用:产生韧致辐射、散射和核反应
电离(ionization)
带电粒子和物质原子中的电子发生相互作用,使轨道电子获得足够 的能量脱离原子,形成正负离子对的过程.
因素:电荷量大小和经过的物质密度
入 射 电 子
入射电子 改变运动 方向
电离 电子
激发(excitation)
单位时间内发生的核衰变次数.Bq,
kBq, MBq,GBq,TBq,Ci
比放射性活度和放射性浓度 比放射性活度 单位质量物质内含有的放射性活度,简称 比活度,单位是Bq/g 放射性浓度 单位体积溶液内含有的放射性活度,单位是 Bq/L
第五节 射线与物质的相互作用
带电粒子和物质的相互作用 作用的一般过程
温州医学院核医学科
本章主要内容
• • • • • •
一、原子和原子核 二、核素的基本概念 三、稳定性核素和放射性核素 四、 核的衰变及其规律 五、射线与物质的相互作用 六、常用的辐射剂量及单位
第一节
原子核
原子的基本结构
一、原子结构:
原子核外电子分层排布2n2
核外电子
原子核外电子运动区域与电子能量的关系
++
+
+
99mTc、
99Tc
图1—5:99mTc、99Tc互为同质异能素
第三节、稳定性核素与放射性核素
稳定性核素
核内核子受两种力的作用,一是静电力,二是核力
• 静电力:排斥力、远程力、不饱和力、幅度较小(对应的能量为电子伏特) • 核力:吸引力、短程力、饱和力、幅度很大(对应的能量为百万电子伏特)定义:
医学影像学
• 放射:X光、CT、MRI(磁共振成像)… • 超声:B超、彩色多普勒超声…
• 核医学(定义):...放射性核素诊断
和治疗疾病…
实验核医学
SPECT(单光子发射计算机断层) 影像核医学
临床核医学
PET(正电子发射计算机断层 ) 治疗核医学:放射性核素内照射治疗疾病
第一章
核物理基础
李焕斌