第一篇核医学核物理基础.ppt
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1、第一章第一章 核医学的核物理基核医学的核物理基础1.原子核中子质子电子+第一第一节 原子的基本原子的基本结构构2.核素核素 :具有特定:具有特定质量数、原子序数与核能量数、原子序数与核能态,其平均寿命,其平均寿命长得足以被得足以被观测的一的一类原子称原子称为核素。核素。核素及符号表示核素及符号表示核核 素素质子数子数中子数中子数质量量数数符符 号号氦氦-4-42 22 24 44 4HeHe碳碳-12-126 66 612121212C C碳碳-13-136 67 713131313C C碳碳-14-146 68 814141414C C稳定核素定核素 原子核稳定,不会自发衰变的核素称为稳定核
2、素。放射性核素放射性核素 原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋于稳定的核素,称为放射性核素(radionuclide)。3.定定义:具有相同原子序数,但:具有相同原子序数,但质量数不同的核素互量数不同的核素互为同同位素。即位素。即质子数相同而中子数不同的核素。子数相同而中子数不同的核素。同位素同位素图2-2氕、氘、氚互为同位素4.同同质异能素异能素定定义:具有相同:具有相同质量数和原子序数,量数和原子序数,处于不同核能于不同核能态的的一一类核素称同核素称同质异能素。异能素。基基态的原子和激的原子和激发态的原子互的原子互为同同质异能素异能素(isomer)(isomer)。同同质
3、异能素异能素5.氚发生-衰变,衰变为氦第二第二节 核衰核衰变定定义:放射性核素由于核内:放射性核素由于核内结构或能构或能级调整,自整,自发地地释放出一种或一种以上的射放出一种或一种以上的射线并并转化化为另一种核素的另一种核素的过程程,称称为核衰核衰变(nuclear decay)(nuclear decay)。6.衰衰衰衰变变一、核衰一、核衰变的的类型型定定义:衰:衰变时放射出放射出 粒子的衰粒子的衰变称称 衰衰变(decay)decay)。衰衰变发生于原子序数生于原子序数 82 82的核素。的核素。+Q7.-衰衰衰衰变变定定义:释放出放出-粒子的衰粒子的衰变称称-衰衰变(-decay)-de
4、cay)。-衰衰变发生于富中子核素,生于富中子核素,实质上是原子核的一个上是原子核的一个中子中子转化化为质子。子。8.+衰衰衰衰变变定定义:释放出放出 粒子的粒子的衰衰变方式方式称称为 衰衰变(decay)decay)。衰衰变发生于生于贫中子核素,中子核素,实质上是原子核的一个上是原子核的一个质子子转化化为中子。中子。9.电电子俘子俘子俘子俘获获定定义:电子俘子俘获(electron capture)(electron capture)是指原子核从是指原子核从核外俘核外俘获一个一个轨道道电子。子。电子俘子俘获也也发生在生在贫中子核素,由于核内中子相中子核素,由于核内中子相对不足而从核外内不足而
5、从核外内层的的电子子轨道上俘道上俘获一个一个电子,使子,使其一个其一个质子子转化化为中子。中子。10.衰衰衰衰变变和内和内和内和内转换转换定定义:原子核由激:原子核由激发态向基向基态或由高能或由高能态向低能向低能态跃迁迁时,放出,放出 射射线的衰的衰变过程称程称为 衰衰变 (decay)decay)。原子核的激原子核的激发能也可以直接能也可以直接传递给核外的内核外的内层电子,子,使之脱离使之脱离轨道成道成为自由自由电子,子,这一一过程称程称为内内转换(internal conversion)(internal conversion)。11.核衰核衰核衰核衰变变的基本定律的基本定律的基本定律的基
6、本定律 二、核衰二、核衰变规律律放射性原子数或放射性活度随时间呈指数规律减少。Nt=N0e-t 或 At=A0e-t衰衰衰衰变变常数常数常数常数放射性核素在放射性核素在单位位时间内衰内衰变的概率。是反映放射性核素的概率。是反映放射性核素衰衰变速度的物理量,是放射性核素的一个重要特征参数。速度的物理量,是放射性核素的一个重要特征参数。衰衰变常数越大,放射性核素衰常数越大,放射性核素衰变速度越大。速度越大。用用表示。表示。单位:位:h-1,min-1,s-1。12.99Tcm的衰变曲线13.半衰期半衰期半衰期半衰期 物理半衰期物理半衰期(physical half life)指放射性核素减少一半所
7、需指放射性核素减少一半所需要的要的时间。是放射性核素的一个重要特征参数。物理半衰。是放射性核素的一个重要特征参数。物理半衰期越短表明放射性核素衰期越短表明放射性核素衰变越快。越快。用用T1/2表示。表示。单位:位:h,min,s。物理半衰期物理半衰期14.生物半衰期生物半衰期(biological half lifebiological half life)指指生物体内的生物体内的放射性放射性核素核素经各种途径从体内排出一半所需要的各种途径从体内排出一半所需要的时间。用用T Tb b表示。表示。单位:位:h,min,s。生物半衰期生物半衰期15.有效半减期(有效半减期(effective ha
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