重庆医科大学彭志平川北医学院附属医院谢建平.ppt
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1、重庆医科大学 彭志平 川北医学院附属医院 谢建平 第一章第一章 核物理核物理 原子结构原子结构 原子核 中子 质子 电子 + + + 第一节 原子核结构 原子核结构: X为元素符号 Z为质子数 N为中子数 A为质量数 原子核结构 原子的能量状态:核外电子和原子 核的能级 元素、核素、同位素 元素具有相同质子数的原子,化学性质相同,但其中 子数可以不同,如131I和127I; 核素质子数相同,中子数也相同,且具有相同能量状 态的原子,称为一种核素。同一元素可有多种核素,如131I 、127I、3H、99mTc、99Tc分别为3种元素的5种核素; 同质异能素质子数和中子数都相同,但处于不同的核 能
2、状态原子,如99mTc、99Tc 。 同位素凡同一元素的不同核素(质子数同,中 子数不同)在周期表上处于相同位置,互称为该元 素的同位素。 4 一、核力和放射性核素 原子核的核子之间存在着很强的短程引力称为核力,核 力使原子核中的核子结合在一起,同时,原子核中又存在带 正电荷的质子之间的静电排斥力,原子核的稳定性由核子之 间的核力和质子之间的静电排斥力的相对大小决定,与核内 质子数和中子数的比例有关。 Z20 N/Z1 Stability Z83 Unstability 第二节 放射性衰变 原子核稳定,不会自发衰变的核素称为稳定核素 (stable nuclide); 原子核处于不稳定状态,需
3、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); 放射性核素的原子由于核内结构或能级调整,自发 地释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种原 子的过程称为放射性衰变(radiation decay)。 + + + + + + + + + 从母核中射出 的4He原子核 238U(铀)4He + 234Th(钍) 放射性母核 二、基本衰变类型二、基本衰变类型 1. 1. 衰变衰变 238U 234Th + 4He + Q 粒子得到大部分衰变能, 粒子 含2个质子,2个中子 衰变:衰变:241 241Am( Am(镅镅) ) 237 237Np( Np(镎镎)
4、+)+ 4 4 HeHe -衰变:3215P 3216S + - + Ue + 1.71MeV 正电子衰变:137N 136C + + + + 1.190MeV 射线本质是高速运动的电子流 发生原因母核中子或质子过多 2. 2. 衰变衰变 - - 衰变衰变: 3 3 HH 3 3 He+ He+ - - - - 衰变衰变 正电子衰变正电子衰变:11 11C C 11 11B+ B+ + + + + + + + + + + + 质子转变成中子,并且 带走一个单位的正电荷 中子转变成质子,并且 带走一个单位的负电荷 + 中微子 反中微子 三种子体分享裂变能因此电子具有连续能谱 质子变成中子 X射线
5、 3. 3. 电子俘获(电子俘获(electron capture) 核外轨道电子 电子俘获电子俘获: 7 7 Be(Be(铍铍) ) 7 7 Li(Li(锂锂) ) + + + + + + + + + 中微子 光子 4. 4. 衰变衰变 衰变往往是继发于衰变或衰变后发生,这些衰变后, 原子核还处于较高能量状态,原子核以放出-ray 释放出过 剩能量 99Mo 99mTc + - 99Tc + (T1/2: 66.02d; 6.02h) 131I 131Xe + - + (T1/2:8.04d) 衰变衰变:99m 99mTc Tc 99 99Tc Tc 射线是什麽? 射线就是高能量的光子:几百
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