核医学基础与放射防护—医学辐射防护学教学课件.ppt

第一章 绪论 核医学是核技术在医学领域中的应用。 核医学的内容及其特点： 临床核医学 诊断 X线检查(radiology) 超声检查(ultrasound) MRI检查 (magnetic resonance image) 器官功能测定、体外放射分析(RIA)等。 核医学与放射防护发展简史 DNA损伤的特点 染色质损伤 DNA损伤的非随机性 嘧啶二聚体和链断裂在DNA上的非随机分布 DNA蛋白质交联的组分选择性 染色体的脆性部位 DNA损伤的复杂性 辐射所引起的膜损伤 可引起膜的脂质过氧化，产生新的自由基，造成级联式反应，加重膜的损害。 造成膜蛋白和膜结合酶的变性与失活。 氧化糖蛋白上的羟基，产生毒性物质。 使膜的流动性和导电性发生改变。 靶数学模型 细胞存活曲线描述辐射剂量与细胞存活分数之间 的关系。 1.0 0.1 0.037 1 2 3 4 5 Dose (Gy) D0 Dq D0是使SF下降63%所需的剂 量，代表平均致死剂量或平均 灭活剂量。表示细胞内在放射 敏感性的主要参数。 Dq是克服曲线肩部所需剂量。 也称阈剂量，表示细胞损伤修 复能力的大小。 单靶单击模型（one target and one-hit model） 多靶单击模型（more target and one-hit model） 线性—平方模型（linear quadratic mode，简称LQ模型） 放射线与物质作用的物理基础 电离与激发作用 带电粒子与物质的核外电子发生静电作用，如果 导致物质中的原子失去轨道电子形成正负离子对，称为电离（ionization）作用。 传能线密度(linear energy transfer，LET)是指带电 粒子穿过物质时，在其单位长度径迹上所转移的能量。 如果带电粒子使照射物质轨道电子从内层跃迁至外层，整个原子处于能量较高的激发态，此过程称为激发（excitation）作用。 带电粒子与物质的相互作用 散射与吸收 带电粒子受到物质原子核库仓电场作用而发生方向偏折和能量的改变，称为散射（scattering），只改变运动方向而能量不变者称为弹性散射（elastic scattering）。 如果射线通过物质时，由于各种作用的机制，导致带电粒子的动能全部丧失而不复存在的过程称为吸收（absorption）。 β粒子在介质中受到阻滞而急剧减速，部分能量甚至全部能量转化为电磁辐射，称为轫致辐射（bremsstrahlung）。其发生的几率与β能量及介质的原子序数成正比。因此在放射防护中要注意，β粒子吸收体和屏蔽应采用低密度材料，如有机玻璃、铝或塑料等。 轫致辐射与湮没辐射 β+通过物质时和核外电子相互作用，消耗能量而相互结合，同时转化为两个方向相反，能量各为0.511MeV的γ光子而自身消失，这种过程称为湮没辐射（annihilation radiation） X、 γ射线与物质的相互作用 光电效应：光子与介质原子的轨道电子碰撞，把能量全部交给轨道电子，使之脱离原子，光子消失，这一作用能够过程称为光电效应(photoelectric effect)。脱离轨道的电子称为光电子。 康普顿效应：能量较高的光子与核外电子碰撞，将一部分能量传递给电子，使之脱离原子轨道成为高速运行的电子，而光子本身能量降低，运行方向发生改变，成为康普顿效应(Compton effect)。 电子对生成：当光子能量大于1.022MeV时，在物质原子核电场作用下转化为一个正电子和一个负电子，称为电子对生成(electron pair production)。 第三章 人体辐射计量学 辐射的基本概念 辐射是不需要介质参与而进行能量传递的一种现象。 性质分类： 电磁辐射 其本质是电磁波，X射线、γ 射线和紫外线等 。 粒子辐射 如α粒子、β粒子、中子等。 作用分类： 电离辐射 可以产生电离作用 非电离辐射 不产生电离作用 狭义的辐射仅指电离辐射。 电离辐射计量学 X射线或γ射线照射dm质量空气时便与空气中的原子相互作用，部分放射线损失的能量被原子中的电子获得而使原子电离，当这些获能电子被完全吸收时所产生的同种符号离子（或带电荷原子）的总电荷量（dQ）称为照射量（exposure，X）。 照射量(X)