大四下學期課件-影像核醫(yī)學核物理基礎

BasicPhysicsofConfigurationof（原子結構+

（中子

KL

Electrons（電子Configurationof（原子結構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)）：軌道電子運行時如既不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)結構或能級的變化，同時自發(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)結構或能級的變化，同時自發(fā)地釋放某種射線而轉(zhuǎn)變?yōu)樽ⅲ?.P<20,P>20,n:p>1（比例過大或過小例外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個中子和質(zhì)子（發(fā)生于p大于82ZAZAXA4Y4HeZ288862γCharacteristicofalphaparticleBetaBeta32 S32 Sβ 1516的核素；放出負電子 被鋁箔和機體組織吸收 p+β－+β＋decay γAZX—AZ-1X+β＋++Electroncapture,EC（電子俘獲結果會出現(xiàn)255Fe55Fe 2625γ

CharacteristicX-（標識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，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，其多余能量傳給軌道電子，使其獲得足夠能量后脫離4242 6h43InternalComparisonofthreeComparisonofthreeTheThelawofnuclear一個原子核而言，何時衰變是各自獨立沒原子核數(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)目隨時間增長按指數(shù) Halflife半衰Physicalhalf在單一的放射性核素衰變過程中，放射性長者可達1010a，短者僅有10-10s半衰期<10h的核素稱為短半衰期核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間間隔即單位時間的核衰變數(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：單位容積的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，兩者形成一對離子。自由電子還Charged

αandβ→→e-level→highlevel→excitationstate去激發(fā)→標識X-rayand俄歇ChargedIonizationdensity電離密單位路徑形成的離子對數(shù)目稱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高速帶電粒子通過物質(zhì)原子核電場時受到突然阻滯，運動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，部分或全部動能轉(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向與能量的過程。僅改變運動方向能量不變者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(湮沒輻射Absorption(吸收線。γIncident

KL XAugerElectronElectronvacancyfilled（電子空位填充PhotoelectriceffectCompton 效應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