大四下學(xué)期課件-影像核醫(yī)學(xué)核物理基礎(chǔ)

BasicPhysicsofConfigurationof（原子結(jié)構(gòu)+

（中子

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Electrons（電子Configurationof（原子結(jié)構(gòu)MassMassnumber(質(zhì)量數(shù)Atomicnumber(原子序數(shù)Basicconcept（基本概念Nuclide（核素）:.凡具有特定的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)Isotope（同位素）:凡具有相同質(zhì)子數(shù)，但質(zhì)量Isomer（同質(zhì)異能素）:凡具有相同的質(zhì)量數(shù)和原Stationarystate(定態(tài)）：軌道電子運(yùn)行時(shí)如既不Groundstate(基態(tài)）：能量最低狀態(tài)Excitedstate(激發(fā)態(tài)）：能量較高的定態(tài)★Stablenuclide（穩(wěn)定性核素）：能夠穩(wěn)定存在，不會(huì)自★Radionuclides（放射性核素）：不能夠穩(wěn)定存在，能自發(fā)地發(fā)生核內(nèi)結(jié)構(gòu)或能級(jí)的變化，同時(shí)自發(fā)地釋放某種射★nucleardecay(核衰變）：放射性核素能自發(fā)地發(fā)生核內(nèi)結(jié)構(gòu)或能級(jí)的變化，同時(shí)自發(fā)地釋放某種射線而轉(zhuǎn)變?yōu)樽ⅲ?.P<20,P>20,n:p>1（比例過(guò)大或過(guò)小例外P>83的核素，核力不能與質(zhì)子間的斥力保持平衡，故全定的放射性核素P<82的核素，天然的放射性核素很少，多由人工生產(chǎn)Nucleardecay（核衰變主要方式12、Beta3、核外電子俘4、Gammadecayandinternalconversion（內(nèi)轉(zhuǎn)母核失去母核失去2個(gè)中子和質(zhì)子（發(fā)生于p大于82ZAZAXA4Y4HeZ288862γCharacteristicofalphaparticleBetaBeta32 S32 Sβ 1516的核素；放出負(fù)電子 被鋁箔和機(jī)體組織吸收 p+β－+β＋decay γAZX—AZ-1X+β＋++Electroncapture,EC（電子俘獲結(jié)果會(huì)出現(xiàn)255Fe55Fe 2625γ

CharacteristicX-（標(biāo)識(shí)X線AugerGamma internalinternalconversion（內(nèi)轉(zhuǎn)換核素由激發(fā)態(tài)或高能態(tài)狀態(tài)向基態(tài)或低能態(tài)躍遷時(shí)，核素由激發(fā)態(tài)或高能態(tài)狀態(tài)向基態(tài)或低能態(tài)躍遷時(shí)，其多余能量傳給軌道電子，使其獲得足夠能量后脫離4242 6h43InternalComparisonofthreeComparisonofthreeTheThelawofnuclear一個(gè)原子核而言，何時(shí)衰變是各自獨(dú)立沒(méi)原子核數(shù)目Decay（衰減常數(shù)衰變常數(shù)：某種放射性核素的核在單位時(shí)它反映該核素衰變的速度和特性；λ值大Theformulaof（衰減公式Decayformula：Nt=Noe-Characteristic（特性）：不同的放射性核Commonness（共性）：任何放射性核素的衰變，原子核數(shù)目隨時(shí)間增長(zhǎng)按指數(shù) Halflife半衰Physicalhalf在單一的放射性核素衰變過(guò)程中，放射性長(zhǎng)者可達(dá)1010a，短者僅有10-10s半衰期<10h的核素稱(chēng)為短半衰期核Biologicalhalflife生物半衰期EffectiveEffectivehalflife(有效半衰期TeT1/TeT1/2T1/2Te=(8.1x7)/(8.1+7)=3.75天Radioactivity放射性活一定量的放射性核素在一很短的時(shí)間間隔即單位時(shí)間的核衰變數(shù)目單位：s-1， 名 1Bq=1S- 舊單位為Ci衍生單位：KBq、MBq、GBq(10億)、Ci、mCi、CiSpecificactivityandradioactivity（比放射性活度和放射性濃度Specificactivity(比放射性)指單位質(zhì)量的Radioactivityconcentration：?jiǎn)挝蝗莘e的InteractionofrayandInteractionofchargedparticleand（帶電粒子與物質(zhì)的相互作用Ionizationandexcitation電離與激Ionization：α、β→物質(zhì)→軌道電子（靜電作用）→e脫離軌道→freeelectron；失去e-的核Charged帶正電荷，兩者形成一對(duì)離子。自由電子還Charged

αandβ→→e-level→highlevel→excitationstate去激發(fā)→標(biāo)識(shí)X-rayand俄歇ChargedIonizationdensity電離密單位路徑形成的離子對(duì)數(shù)目稱(chēng)ionizationdensity表示帶電離子電離能力大小電離密度取決于帶電粒子能量、速度與物帶電粒子能量大、速度慢、物質(zhì)密度低，BremsstrahlungBremsstrahlung高速帶電粒子通過(guò)物質(zhì)原子核電場(chǎng)時(shí)受到突然阻滯，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，部分或全部動(dòng)能轉(zhuǎn)化為具有連續(xù)能譜的軔致輻射；產(chǎn)生幾率隨帶電粒子的能量和物ScatteringScattering向與能量的過(guò)程。僅改變運(yùn)動(dòng)方向能量不變者α粒子的質(zhì)量較大，徑跡基本呈直線，發(fā)生散

Bremsstrahlung(軔致輻射 AnnihilatiaonAnnihilatiaonradiation(湮沒(méi)輻射Absorption(吸收線。γIncident

KL XAugerElectronElectronvacancyfilled（電子空位填充PhotoelectriceffectCompton 效應(yīng)Energyrange（能量范圍）：Severalto0.5-Partenergygiveorbitalelectrons（部分能量給軌道電子Residualenergygivescatteredphoton（剩余能量光子散射 KIncidence

Elastic

ComptonElectronElectronpairproductionPhotonenergygreater