第一章 核物理基礎(chǔ).ppt.convertor

1、第一章核物理基礎(chǔ)一.基本概念1.基態(tài)：能量最低的定態(tài)。2.激發(fā)態(tài)：能量較高的定態(tài)。3.元素：凡核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同的一類原子，稱之為元素。4.核素(nuclide)：凡原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和核能態(tài)均相同的一類原子，稱為一種核素。1核射線及其與物質(zhì)的相互作用5.同位素(isotope）凡原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的一類原子，彼此互稱為同位素比如：1H、2H、3H互稱為同位素每種同位素也是一種核素。同位素之間具有完全相同的核外電子結(jié)構(gòu)，宏觀

2、化學性質(zhì)和體內(nèi)生物學行為。6.同質(zhì)異能素(isomer)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)均相同，但所處能量狀態(tài)不同的核素。如99Tc與99mTc；111In與111mIn等。7.放射性核素：指原子核不穩(wěn)定易自發(fā)地發(fā)生核內(nèi)成分或能態(tài)的變化而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪缓怂?，同時釋放出一種或一種以上的射線。放射性核素按其來源可分為天然和人工兩大類。8.穩(wěn)定性核素：一般不會自發(fā)地發(fā)生核內(nèi)成分或能態(tài)的變化，或者發(fā)生幾率極小。已知的2700多種核素中，穩(wěn)定性核素不足300種，其

3、余為放射性核素。二.放射性核素的原子核不穩(wěn)定因素只有兩種力平衡原子核才是穩(wěn)定的三.影響原子核平衡力的因素②中子質(zhì)子比例不平衡。2核衰變方式1.α衰變(alphadecay)：指母核放出一個α粒子的過程。發(fā)生條件：A160或Z82實質(zhì)：氦原子核通式：AZX→A4Z2Y42HeQ實例：22688Ra→22286Rnα4.86Mevα特性：質(zhì)量大，電荷多，射程短，穿透力弱，在空氣中只能穿透幾厘米，一張紙就可屏蔽，因而不適合作核醫(yī)學顯像用。但α

4、粒子對局部的電離作用強，對開展體內(nèi)惡性組織的放射性核素治療具有潛在的優(yōu)勢。(2)β衰變：指母核放出一個正電子的過程。發(fā)生條件：發(fā)生在中子缺乏的核素，也可認為是質(zhì)子過剩.發(fā)生β衰變的核素都是人工放射性核素.實質(zhì)：由核內(nèi)產(chǎn)生的向外發(fā)射的正電子。通式：AZX→AZ1YβυQ實例：137N→136Cβυ1.190Mev危害危害3核衰變規(guī)律一、核衰變規(guī)律：把放射性核素數(shù)目作為一個群體進行研究，發(fā)現(xiàn)放射性核素的數(shù)目都隨時間t按指數(shù)規(guī)律衰減。衰變公式

5、：N=NoeλtN=N0e?t二、半衰期1、物理半衰期(T12)：放射性核素由于衰變其原子核數(shù)目或活度減少到原來一半所需的時間用T12表示2、生物半衰期(Tb)：3、有效半衰期(Te)：引入半衰期概念以后，核衰變的公式可改寫成：N=Noe0.693tT12或A=A0e0.693tT12按照這一公式，可根據(jù)某種放射性核素的半衰期和其出廠到使用時的間隔時間（t）計算出使用時的放射性活度。三、放射性活度及其單位(一)放射性活度：單位時間內(nèi)核衰

6、變的次數(shù)，用A來表示。(二)放射性活度單位：在國際單位制(SI)中，放射性活度專名是貝可勒爾(Bequeral)，簡稱貝可，符號是Bq，單位是秒1(s1)其派生單位有KBq、MBq、GBq和TBq。舊有單位:居里(ci)1TBq=103GBq=106MBq=109KBq四、放射性比活度及單位單位質(zhì)量（摩爾、容積）物質(zhì)所含放射性的多少后者常稱為放射性濃度。4核射線與物質(zhì)的相互作用一、帶電粒子與物質(zhì)的相互作用(一)電離與激發(fā)(ionizat