医用物理学论文 核物理技术

医用物理学 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 核物理技术 核物理技术在医学上的应用 摘要:本文 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了核物理技术的基本原理及其在医学上的应用。内容包括天然放射性的发现，放射性核衰变的类型，以及核物理技术在医学上的主要应用等。核物理技术已渗透到医学领域的很多方面。不仅为基础医学、临床医学和预防医学的研究和实践开辟了许多新的途径，而且在帮助人们认识生命现象本质、弄清疾病病因和药物药理作用等方面都有非常重要的应用。 关键词:核物理技术 放射性 医学 应用 治疗 正文1896年贝克勒尔发现铀的天然放射性,从此诞生了一门新的科学:原子核科学技术. 1919年卢瑟福利用天然α射线轰击各种原子,确立了原子的核结构,随后又首次用人工 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 实现了核反应.但是用天然射线源能够研究的核反应很有限,人们开始寻找一种可以产生具有不同能量的各种粒子束的装置,于是粒子加速器应运而生.同时,为了探测各种射线和核反应的产物,还需要有辨别粒子种类和能量的探测器及相应的电子学设备在研究核物理的过程中人们发现,放射性一方面可能造成人体的伤害,另一方面它也可以在医学,工农业和其它方面有许多应用.于是相应地,辐射防护技术与射线应用技术也发展起来.此外,核物理的研究还导致了许多放射性核素的发现.它们的半衰期长至数千万年,短至不足1秒.在不同场合下选择适当的放射性核素,可以做示踪剂,测年工具或药物使用.这就是放射性核素技术(或称为同位素技术). 上述粒子加速器技术,核探测技术与核电子学,射线和粒子束技术,放射性核素技术等,通常统称为核技术。概括而言,核技术就是利用放射性现象,物质(包括荷能粒子)和规律探索自然,造福人类的一门学科,其主要内容是研究射线,荷能粒子束和放射性核素的产生,与物质相互作用,探测和各种应用的技术. 1原子核与放射性 1.1原子核。科学研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，原子核是由质子和中子组成的。质子带有一个单位正电荷，质量约为电子的1836倍。中子不带电，其质量比质子稍大。质子和中子统称为核子。一个原子核中的质子数(也称为核电荷数)，用符号Z表示。原子核的质子数和中子数之和称为原子核的质量数，用符号A表示。很明显，原子核内的中子数为(A-Z)，用符号N表示。 具有一定核电荷数和质量数，并且具有同一能态的一类原子核或原子，称为一种核素核素常用符号表示(也可简记为)，其中X?是元素符号,Z是原子序数,A是质量数。对于同一种元素的原子核，核内的质子数均相同，但中子数可以不同。质子数相同，而核子数不同的原子核，称为该种元素的同位素。例如，、、这3种核素是氢的3种同位素，12C、13C、14C这3种核素是碳的3种同位素。 1.2天然放射性。天然存在的某些物质，所具有的能自发地放射出α或β或γ射线的性质，称为天然放射性。 1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中，首先发现了铀原子核的天然放射性。在进一步研究中，他发现铀盐放出的这种射线能使空气电离，也可以穿透黑纸使照相底片感光。他还发现，外界压强和温度等因素的变化不会对实验产生任何影响。贝克勒尔的这一发现意义重大，它使人们对物质的微观结构有了新的认识，并由此打开了原子核物理学的大门。 1.3放射性核素。按原子核是否稳定，可把核素分为稳定性核素和放射性核素两类。一种元素的原子核自发地放出某种射线而转变成别种元素的原子核的现象，称作放射性衰变。能发 生放射性衰变的核素，称为放射性核素(或称放射性同位素)。 2放射性核衰变 科学研究表明，稳定性核素对核子总数有一定限度(一般为)，而且中子数和质子数应保持一定的比例(一般为~1.5，也有个别例外)。任何含有过多核子或不适当的核素，都是不稳定的。 2.1放射性核衰变的类型。放射性核衰变的类型有α衰变、β衰变和γ衰变三种，分别放出α射线、β射线和γ射线。不论发生哪一种核衰变，其过程均遵从电荷数守恒、质量数守恒和能量守恒。 3核物理技术在医学上的应用 核医学技术的应用可分为两类。一类是核医学诊断设备，这主要是借助于放射性核素参与机体的生理、生化等代谢过程中表现在血、尿中的放射性含量，以及脏器中的放射性分布，给予探测记录，作为分析、诊断疾病的依据。另一类是核医学治疗设备，这是利用放射性核素所放射的γ射线，或人工高能射线，经直接照射机体的病灶部位，达到抑制肿瘤的发展，直至破坏、消灭。 3.1核医学诊断技术 3.1.1示踪技术 由于同一种元素的各种同位素在机体内的分布、转移、代谢的情况都是相同的。利用这个特点，可以在这种元素或其化合物中掺入少量的该种元素的放射性核素，将其引入体内这些放射性核素在体内参与各种代谢与变化过程。然后根据它所放出的射线，从体外探测出它们在体内的分布和行踪，从而获得它们在机体内的吸收、分布、运转、代谢和排泄的情况。这种技术，称为示踪技术。 3.1.2放射性核素显像技术 这是一种以脏器内外或正常组织与病变组织之间的放射性浓度差别为基础的脏器或病变显像的诊断方法。它主要提供与放射性分布有密切关系的血流、功能和代谢信息。与主要以显示形态结构的X-CT、MRI、超声检查等有所不同，这是一种功能性显像。它可在形态结构发生变化之前显示出其异常，从而对疾病做出早期诊断。在心、脑、肿瘤的疾病诊断和代谢研究方面具有特殊应用价值。 (1)γ照相机γ照相机是一种比较成熟的核素成像设备。 人体在引入放射药物后，即可探测这些药物在人体内的分布、转移和代谢情况。为了完成这个任务，可以使用闪烁γ照相机(简称γ相机)。它是从体外探测、记录体内发出的γ射线的辐射强度与空间分布的仪器。通过γ相机探测，可获得放射性示踪剂在体内分布的图像。医生根据图像，把形态和功能结合起来进行观察并做出诊断。 由于γ照相技术和低能半衰期核素的使用，以及与电子计算机的广泛结合，使核素在心血管疾病的造影技术方面得到了迅速发展。其基本原理也是示踪技术。 如采用放射性核素作心肌血流灌注示踪剂，以观察该示踪剂在心肌的分布情况。由于它发射γ射线，体外使用γ照相机连续拍照，就可以获得该示踪剂通过心肌大血管的动态影像。检查时仅需将微小剂量的放射性核素注入静脉，通过γ照相技术和计算机图像分析，就可以提供心脏血液动力学的诊断信息。多用于诊断早期冠心病、心肌梗死以及对心功能的评价。 (2)正电子断层显像(PET)正电子发射型计算机断层显像技术(PET)，是一种先进的核素显像技术。 PET的基本原理，PET是将放射性核素注入人体，在体外探测其发射出的正电子与体内负电子产生湮没时发射出的光子，从而确定放射性核素在体内的位置和分布情况，并实现断层成像的一种现代化大型医学影像设备。 目前，PET诊断技术在心血管疾病、肿瘤疾病以及精神经疾病等方面具有广泛应用。 利用构成人体组织的基本元素(C、N、O、F)的同位素，如用11C、13N、15O或18F标记的化合物 作显像剂，可在不影响环境平衡的生理条件下，研究和诊断人体内早期的病理生理和代谢异常疾病。PET采用正电子直接进行探测，大大提高了探测灵敏度，其影像技术疾病的早期定位、定性、定量、定期诊断提供可靠信息。 3.2核物理治疗技术 放射线具有杀灭癌细胞的能力。主要是利用射线的生物效应，即通过射线抑制和破坏病变组织，达到临床治疗目的。目前，70%以上癌症患者都需要采用放射治疗。体内放射治疗是近年来颇受医学界关注的治疗手段，它已成为化学治疗、手术治疗等综合治疗中不可缺少的手段。 3.2.1放射治疗方法 常用的放射治疗方法主要有内照射治疗、外照射治疗、敷贴治疗及胶体治疗等。 (1)特异性内照射治疗针对有的组织对某些特定元素的选择性摄取和聚集作用(如甲状腺对碘的选择性摄取和聚集作用)，给病人口服或注射某种放射性核素制剂，通过身体本身的选择性摄取和聚集，从而杀灭癌细胞、破坏或抑制病变组织的生长。 (2)胶体腔内治疗常用的是腹腔注入法。把放射性胶体药物直接注入有病变的体腔，胶体颗粒贴敷于体腔局部表面，利用放射性核素的β射线直接对肿瘤组织进行照射，可以抑制肿瘤细胞生长或消除残留病灶，并减少渗出液。 (3)组织间插植治疗是将封闭的小棒状放射源插入病变组织，在局部杀伤肿瘤细胞。 (4)敷贴治疗利用放射性核素制成敷贴剂作为外照射源，直接敷贴在病灶的皮肤、粘膜、角膜上，以治疗表面肿瘤和顽固的炎症等。 (5)外照射治疗快速分裂的细胞对辐射损伤特别敏感。因此，可通过辐照肿瘤生长区来杀灭肿瘤细胞或控制生长。外辐照可通过放射性钴-60源释放γ射线束进行。还包括利用电子直线加速器产生的高能X射线对一些恶性肿瘤进行照射治疗。