核物理基础.docx

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核物理基础

题

目

核物理基础（1～1.5学时）

本要

课求

目

的

1.了解原子的基本结构。

2.掌握元素、核素、同位素和同质异能素的概念。

3.掌握稳定性核素和放射性核素的概念。

4.熟悉核衰变的类型和规律。

5.掌握半衰期（物理、生物和有效）的概念及其相互关系和常用放射性核素的半衰期。

6.掌握放射性活度的概念、单位（贝可和居里）及其相互关系；掌握比放射性活度、放射性浓度的概念和单位。

7.熟悉常用辐射剂量（照射量、吸收剂量、剂量当量）的概念和单位。

8.了解射线和物质间的相互作用。

本点

课、

的难

重点

1、元素、核素、同位素和同质异能素的概念。

2、稳定性核素和放射性核素的概念。

3、半衰期（物理、生物和有效）的概念及其相互关系和常用放射性核素的半衰期。

4、核衰变的类型和规律。

5、放射性活度的概念、单位（贝可和居里）及其相互关系。

6、常用辐射剂量（照射量、吸收剂量、剂量当量）的概念和单位。

本材

课及

使参

用考

教书

1、黄钢主编：

《核医学》。

高等教育出版社，2003年12月，北京，第1版。

2、李少林主编：

《核医学》。

人民卫生出版社，2004年10月，北京，第6版。

3、潘中允主编：

《临床核医学》。

原子能出版社，1994年10月，北京，第1版。

本用电

次教化

课具器

应及材

多媒体

上海交通大学医学院仁济临床医学院理论课教案

第--------次课教学方式----------学时------专业--------班级----------------年----月----日

教学程序、时间分配及主要内容

备注

一、原子核结构与基本概念

1.基态（goundstate）：

原子核处于最低能量状态。

2.激发态（excitedstate）：

原子核在核反应、核裂变、核衰变后处于的高能量状态，可表示为AmX，如99mTc（99m锝）。

3.元素（element）：

4.核素（nuclide）：

5.同位素（isotope）：

6.同质异能素（nuclearisomer）：

二、放射性衰变

（一）定义

稳定性核素放射性核素放射性衰变

（二）放射性衰变类型

1.α衰变alphadecay

2.β衰变betadecay

β-衰变

β+衰变

3.电子俘获electroncapture（EC）

4.γ衰变gammadecay

（三）放射性衰变规律

各种放射性核素的总放射性都随时间按指数规律衰减（随机和自发）

N=N0e-λtA=A0e-λt

各个核素的衰变速度不一，都有自己独特的半衰期。

物理半衰期physicalhalflife（T1/2）

生物半衰期biologicalhalflife

Tb:

体内核素由于生物体内代谢排出过程而减少一半所需要的时间。

有效半衰期effectivehalflife

Te1/2Teff：

由于放射性物理衰变和生物排除的双重综合作用，使核素

在体内的放射性强度减少一半所需的时间。

（四）放射性强度/活度

放射性强度（活度）单位：

国际单位：

贝克勒尔（Bq），放射性核素1秒钟发生1次核衰变称为1Bq

KBq、MBq、GBq

旧有单位：

居里（Ci），1Ci＝3.7×1010Bq，mCi、µCi

1Ci＝37GBq

1mCi＝37MBq

1µCi＝37KBq

比放射性活度specificactivity：

（固体物质）单位质量物质中的放射性活度，

单位：

Bq/g等等

放射性浓度radioactiveconstant：

（液态物质）单位体积的液体中的放射性活度

单位：

Bq/ml等等

三、电离辐射与物质的相互作用

（一）带电粒子与物质的相互作用

1.电离：

2.激发：

3.散射:

4.韧致辐射：

5.湮灭辐射：

（二）Xγ光子与物质的相互作用

光电效应:

photoelectriceffect

康普顿效应（散射）：

Compton-Wooeffect

电子对生成：

electronpairproduction

四、辐射量及单位

1、照射（辐射）量exposure

X或γ射线照射单位质量空气所产生的总电荷量。

是直接度量射线对空气电离能力的量，可间接反映射线剂量的强弱。

单位时间内照射量称照射量率。

国际单位：

库仑/千克（C/Kg）

旧单位：

伦琴（R）1R=2.58×10-4C/Kg

2、吸收剂量absorbeddose

单位质量的被照射物质所吸收的辐射能量（适用于任何射线对任何物质）。

单位时间内吸收剂量称吸收剂量率。

国际单位：

戈瑞（Gy）=焦耳/千克（J/Kg）

旧单位：

拉德（rad）1Gy=100rad1cGy=1rad

3、当量剂量equivalentdose

反映各种射线被吸收后产生的生物效应和危险度，与吸收剂量和射线种类

有关。

需进行品质因素加权修正，使修正后的吸收剂量更能反映辐射对机体的危害程度。

国际单位：

西沃特（sievert,Sv）1Sv=1J/Kg

旧单位：

雷姆（rem）1Sv=100rem

4、有效剂量effectivedose

用于评价全身受到非均匀性照射时发生随机效应的几率，即相对危险度。

为受照组织或器官的当量剂量HT与相应组织权重因子WT乘积的总和。

有效剂量E：

E=ΣTWTHT

国际单位：

西沃特（sievert,Sv）1Sv=1J/Kg

旧单位：

雷姆（rem）1Sv=100rem

小复

结习

要思

点考

及题

小结要点

1.概念：

核素、同位素、同质异能素、稳定性核素、放射性核素。

2.概念：

半衰期（物理）、生物半衰期、有效半衰期。

3.放射性活度、Ci或mCi与Bg的换算。

4.概念：

电离、激发、散射、韧致辐射、湮灭辐射、光电效应、康普顿射、电子对生成。

5.核衰变基本类型和特点。

5.概念：

照射量exposure、吸收剂量absorbeddose、

当量剂量quivalentdose。

复习思考题

1.名词解释：

元素、核素、同位素、同质异能素、稳定性核素、放射性核素。

2.名词解释：

物理半衰期、生物半衰期、有效半衰期。

3.名词解释：

放射性活度、比放射性活度、放射性浓度及其单位。

4.简述核衰变的类型和特点。

5.简述辐射剂量（照射量、吸收剂量、剂量当量）的概念和单位。

6.简述射线（包括带电粒子和光子）与物质相互作用的常见类型和概念。

下及

次后

课续

预课

习程

范介

围绍

辐射防护

撰写人

马玉波

教研室

核医学

撰写日期

2007年3月

上海交通大学医学院仁济临床医学院理论课教案

第--------次课教学方式----------学时------专业--------班级----------------年----月----日

题

目

辐射防护（0.5～1学时）

本要

课求

目

的

1.了解确定性效应和随机性效应的概念。

2.掌握辐射防护的目的、基本原则。

3.掌握辐射防护的基本措施。

4.了解电离辐射生物效应的发生机制、分类、影响因素。

5.了解辐射防护基本安全标准中职业照射和公众人员的剂量限值。

本点

课、

的难

重点

1.辐射防护的目的、基本原则。

2.辐射防护的基本措施。

3.辐射防护基本安全标准中职业照射和公众人员的剂量限值。

本材

课及

使参

用考

教书

1、黄钢主编：

《核医学》。

高等教育出版社，2003年12月，北京，第1版。

2、李少林主编：

《核医学》。

人民卫生出版社，2004年10月，北京，第6版。

3、潘中允主编：

《临床核医学》。

原子能出版社，1994年10月，北京，第1版。

本用电

次教化

课具器

应及材

多媒体

教学程序、时间分配及主要内容

备注

一、天然本底辐射Naturalbackgroundexposure

定义：

天然存在的各种放射性物质发射的射线。

包括：

宇宙射线cosmicradiation地球辐射earthradiation

母体→子体→……→稳定核素

二、人工辐射

核物理研究、军事、工业探伤、农业、勘探、考古、核化学、核电站、核废物、海关货检、食品消毒、医疗、建材、首饰、辐射事故、核事故。

三、放射线对人体的影响

辐射生物效应

（一）确定性效应和随机性效应

确定性效应：

指辐射损伤的严重程度与所受剂量呈正相关，有明显的

阈值。

Determinateeffect。

随机性效应：

群体中辐射效应发生几率与剂量相关，但不存在具体的

阈值。

如遗传效应和诱发癌变即属随机性效应。

Stochasticeffects。

（二）辐射损伤的化学基础

（三）低剂量辐射的兴奋效应

（四）辐射对机体组织的损伤

1）组织的辐射敏感性（总体上）

2）各系统辐射损伤

四、核医学辐射特点

1）放射源大多为开放性。

2）对患者主要是内照射。

3）对医务人员主要是外照射。

4）患者和医务人员所受核医学辐射在国家标准和ICRP规定的安全限值以内。

五、辐射防护的目的

防止有害的确定性效应，限制随机效应的发生率，使达到可以接受的水平。

使一切具有正当理由的照射应保持在可以合理做到的最低水平。

六、辐射防护的原则

（1）实践的正当化

（2）放射防护最优化

（3）个人剂量限值

七、辐射防护的措施

1）外照射防护

2）内照射防护

八、放射性废物处理

基本原则（技术处理和排放标准）

1）放置衰变法

2）浓缩储存法

3）净化稀释法

九、核医学工作人员和患者受照剂量比较

患者核医学检查所受辐射剂量大多小于X线或CT检查。

患者一次核医学显像检查约相当于世界居民一年所受天然本低辐射剂量的平均值3.7mSv。

核医学工作人员个人剂量与X线诊断和放疗工种人员持平或略低。

十、核医学工作中的放射防护

1）核医学科室工作场所防护：

2）核医学科室工作人员防护：

3）核医学诊疗过程中患者的防护：

4）放射性污染的预防和处理：

小复

结习

要思

点考

及题

小结要点

1.概念：

天然本底辐射、人工辐射、确定性效应、随机性效应。

2.辐射防护的目的。

3.辐射防护的原则。

4.个人剂量限值。

5.辐射防护的措施。

复习思考题

1.名词解释：

确定性效应和随机性效应。

2.简述放射卫生防护的目的、基本原则。

3.简述放射卫生防护（包括内照射和外照射防护）的基本措施。

下及

次后

课续

预课

习程

范介

围绍

核医学仪器与放射性药物

撰写人

马玉波

教研室

核医学

撰写日期

2007年3月