第二章核衰變

1、第二章第二章 核核 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 變變核衰變核衰變 定義：定義：原子序數(shù)很高的重核，他們的核不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)的原子序數(shù)很高的重核，他們的核不穩(wěn)定，會(huì)自發(fā)的放出放出射線射線，變成另一種元素的原子核，變成另一種元素的原子核 哪些核不穩(wěn)定呢？哪些核不穩(wěn)定呢？根據(jù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的奇偶性，偶偶核最穩(wěn)定，穩(wěn)定根據(jù)核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的奇偶性，偶偶核最穩(wěn)定，穩(wěn)定核素最多，其次是偶奇核和奇偶核，而奇奇核最不穩(wěn)定核素最多，其次是偶奇核和奇偶核，而奇奇核最不穩(wěn)定（僅有四種穩(wěn)定核：僅有四種穩(wěn)定核：2H、6Li、10B、14N），穩(wěn)定核素最少。），穩(wěn)定核素最少。核衰變過(guò)程遵守核衰變過(guò)程遵守電荷、質(zhì)量、能量、動(dòng)量和核子電荷、質(zhì)

2、量、能量、動(dòng)量和核子數(shù)數(shù)守恒定律守恒定律第一節(jié)第一節(jié) 放射性核素衰變類型放射性核素衰變類型 衰變衰變 衰變衰變1.衰變和內(nèi)轉(zhuǎn)換衰變和內(nèi)轉(zhuǎn)換 一、 衰變衰變定義定義質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)A209的重核發(fā)射的重核發(fā)射粒子后，變?yōu)橘|(zhì)量數(shù)粒子后，變?yōu)橘|(zhì)量數(shù)A值較低的原子核值較低的原子核粒子是氦核粒子是氦核 He42衰變衰變過(guò)程可寫成：過(guò)程可寫成： QHeYXAZAZ4242QRnRa2228622688子核比母核質(zhì)量數(shù)少子核比母核質(zhì)量數(shù)少4，質(zhì)子數(shù)少質(zhì)子數(shù)少2Pu的衰變圖的衰變圖二、二、衰變衰變定義：定義： 一種核自發(fā)的變成另外一種核，其一種核自發(fā)的變成另外一種核，其質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)A保持不保持不變變，而原子序數(shù)，

3、而原子序數(shù)Z在元素周期表中向前或后移在元素周期表中向前或后移1個(gè)個(gè)位置。位置。分類：分類： - -衰變衰變 +衰變衰變 電子俘獲電子俘獲 （一）（一）- -衰變衰變 定義定義 由母核放出由母核放出- -射線射線（負(fù)電子）的一種衰（負(fù)電子）的一種衰變變 子核比母核質(zhì)量數(shù)相等，質(zhì)子數(shù)多子核比母核質(zhì)量數(shù)相等，質(zhì)子數(shù)多1 1QYXAZAZ1 QSP32163215實(shí)例實(shí)例實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)-母核的一個(gè)中子釋放負(fù)電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子母核的一個(gè)中子釋放負(fù)電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子 衰變衰變定義定義放射元素放射放射元素放射 粒子（粒子（正電子正電子）后，轉(zhuǎn)）后，轉(zhuǎn)變?yōu)樵有驍?shù)減去變?yōu)樵有驍?shù)減去1 1的另一個(gè)原子核。的另一個(gè)原子核。

4、QvYXAZAZ1子核比母核質(zhì)量數(shù)相等，質(zhì)子數(shù)少子核比母核質(zhì)量數(shù)相等，質(zhì)子數(shù)少1 1QvCN136137enHnp011011實(shí)例實(shí)例實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)-母核的質(zhì)子釋放一個(gè)正電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶幽负说馁|(zhì)子釋放一個(gè)正電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶与娮臃@電子俘獲 定義定義原子核俘獲原子核俘獲核外電子核外電子，使核內(nèi)的一個(gè)質(zhì)子變?yōu)?，使核?nèi)的一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橐粋€(gè)中子，電荷數(shù)變?yōu)橐粋€(gè)中子，電荷數(shù)變?yōu)閆-lZ-l多為多為K K電子俘獲電子俘獲QvYXAZAZ1子核比母核質(zhì)量數(shù)相等，質(zhì)子數(shù)少子核比母核質(zhì)量數(shù)相等，質(zhì)子數(shù)少1 1QvMnFe55255526neHnep100111或?qū)嵗龑?shí)質(zhì)-母核的質(zhì)子得到一個(gè)殼層電子轉(zhuǎn)化為中子母核的質(zhì)子得到一

5、個(gè)殼層電子轉(zhuǎn)化為中子三、衰變和內(nèi)轉(zhuǎn)換衰變和內(nèi)轉(zhuǎn)換衰變衰變定義定義 和和衰變后的子核大部分處于衰變后的子核大部分處于激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)，并以，并以射射線的形式釋放能量線的形式釋放能量，躍遷到較低的能態(tài)或基態(tài)，躍遷到較低的能態(tài)或基態(tài)，這種躍遷叫這種躍遷叫衰變衰變?cè)诤酸t(yī)學(xué)中使用的在核醫(yī)學(xué)中使用的60Co(鈷鈷)、99mTc (锝锝)等放射源等放射源均有均有和和射線發(fā)射射線發(fā)射內(nèi)轉(zhuǎn)換內(nèi)轉(zhuǎn)換 定義定義 處于激發(fā)態(tài)的原子核由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，把全部處于激發(fā)態(tài)的原子核由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，把全部能能量交給核外電子量交給核外電子，使其脫離原子的束縛而成為自由，使其脫離原子的束縛而成為自由電子，這一過(guò)程叫電子，這一過(guò)程

6、叫內(nèi)轉(zhuǎn)換內(nèi)轉(zhuǎn)換發(fā)射的電子叫發(fā)射的電子叫內(nèi)轉(zhuǎn)換電子內(nèi)轉(zhuǎn)換電子 總結(jié)總結(jié) 激發(fā)態(tài)原子核的能量激發(fā)態(tài)原子核的能量以形式釋放形式釋放-衰變衰變傳遞給核外電子傳遞給核外電子- -內(nèi)轉(zhuǎn)換內(nèi)轉(zhuǎn)換習(xí)題見(jiàn)習(xí)題見(jiàn)P37思考題的思考題的1 2第二節(jié)第二節(jié) 原子核的衰變規(guī)律原子核的衰變規(guī)律一、衰變規(guī)律一、衰變規(guī)律衰變常數(shù)衰變常數(shù)半衰期半衰期平均壽命平均壽命1. 放射性活度放射性活度如果在短時(shí)間如果在短時(shí)間dtdt內(nèi)，有內(nèi)，有dNdN個(gè)核改變，從統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)個(gè)核改變，從統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn), ,改改變率變率dN/dtdN/dt 必定與當(dāng)時(shí)存在的總原子核數(shù)必定與當(dāng)時(shí)存在的總原子核數(shù)N成正比，即成正比，即 - -dN=NdtdN=Nd

7、t 負(fù)號(hào)負(fù)號(hào)表示放射性核數(shù)表示放射性核數(shù)N隨時(shí)間隨時(shí)間t的增加而減少。的增加而減少。 為為衰變常數(shù)衰變常數(shù)，反映放射性核素隨時(shí)間衰變的快慢。，反映放射性核素隨時(shí)間衰變的快慢。對(duì)上式進(jìn)行積分，便可得到對(duì)上式進(jìn)行積分，便可得到teNN0( (一一) )衰變常數(shù)衰變常數(shù) 由上式可知衰變常數(shù)為由上式可知衰變常數(shù)為dtNdN/值反映值反映單位時(shí)間內(nèi)衰變的原子核數(shù)比例單位時(shí)間內(nèi)衰變的原子核數(shù)比例，因而它因而它是描寫放射物放射衰變快慢的一個(gè)物理量，單位用是描寫放射物放射衰變快慢的一個(gè)物理量，單位用秒秒-1-1( (s s-1-1) )(二二)半衰期半衰期T對(duì)于某種特定能態(tài)的放射核，核的數(shù)量因發(fā)生自發(fā)核對(duì)于某

8、種特定能態(tài)的放射核，核的數(shù)量因發(fā)生自發(fā)核衰變而減少到原來(lái)核數(shù)衰變而減少到原來(lái)核數(shù)一半一半所需的時(shí)間稱為所需的時(shí)間稱為半衰期半衰期，用用T1/2表示。表示。它是表征放射性核自發(fā)它是表征放射性核自發(fā)衰變快慢衰變快慢的另一參數(shù)。的另一參數(shù)。單位用年單位用年(a)、天、天(d)、小時(shí)、小時(shí)(h)、分、分(min)、秒、秒(s)表示。表示。不同的放射性核素半衰期的差別可能很大，例如天然不同的放射性核素半衰期的差別可能很大，例如天然鈾中的鈾中的238U核素，其半衰期為核素，其半衰期為4.47 109a；而核素；而核素132I的半衰期為的半衰期為2.28h。當(dāng)當(dāng)t=Tt=T，N=NN=N0 02 2代人后，

9、得代人后，得T T和和的關(guān)系為的關(guān)系為 經(jīng)過(guò)一個(gè)經(jīng)過(guò)一個(gè)T T后，其放射性核素衰減到原來(lái)的后，其放射性核素衰減到原來(lái)的1 12 2，兩個(gè)兩個(gè)T T后衰減到原來(lái)的后衰減到原來(lái)的1 14 4，依此類推，經(jīng)過(guò)，依此類推，經(jīng)過(guò)n n個(gè)個(gè)T T后，將衰減到原來(lái)的（后，將衰減到原來(lái)的（1/21/2）n n ，這樣就得到這樣就得到TtNN/0)21(693. 02lnTteNN0（三）平均壽命（三）平均壽命 也是一個(gè)反映放射性核素衰變快慢的，不過(guò)也是一個(gè)反映放射性核素衰變快慢的，不過(guò)它具體反映的是某種放射性核它具體反映的是某種放射性核平均存在的時(shí)平均存在的時(shí)間間，單位是秒，單位是秒(s)。 693.011)

10、(000000TdtteNdttNNdNttN( (四四) )放射性活度放射性活度 常用單位時(shí)間內(nèi)衰變的原子核數(shù)來(lái)表示放射性強(qiáng)常用單位時(shí)間內(nèi)衰變的原子核數(shù)來(lái)表示放射性強(qiáng)度，或叫放射性活度，用度，或叫放射性活度，用A A表示表示tteAeNNdtdNA00 A0=N0，為為t=0時(shí)刻的放射性活度。時(shí)刻的放射性活度。 若某時(shí)刻母核數(shù)為若某時(shí)刻母核數(shù)為N，則該時(shí)刻的放射性活則該時(shí)刻的放射性活度為度為A=N。-dN=Ndt ( (四四) )放射性活度放射性活度放射性活度的單位是放射性活度的單位是貝可勒爾貝可勒爾，簡(jiǎn)稱貝可，簡(jiǎn)稱貝可，符號(hào)符號(hào)Bq。1Bq=1衰變衰變秒秒-1放射性活度放射性活度專用單位專

11、用單位用居里用居里(Ci)表示。表示。1Ci3.71010Bq1Bq2.70310-11Ci 例例 一臺(tái)一臺(tái)60Co治療機(jī)源初裝時(shí)活度為治療機(jī)源初裝時(shí)活度為111TBq，使用，使用5年后源的活度還剩多少？已知年后源的活度還剩多少？已知60Co的的T1/2為為5.27a 已知已知A0=111TBq，T1/2=5.27a，t=5aTBqeeAeAAtTt5 .571115527. 5693. 0693. 00021年后源的活度習(xí)題見(jiàn)習(xí)題見(jiàn)P27的思考題的思考題3 4 5 放射系：放射系：由某一個(gè)最初的放射性核素遞次衰變而產(chǎn)由某一個(gè)最初的放射性核素遞次衰變而產(chǎn)生一系列放射性核素，構(gòu)成放射族生一系列放

12、射性核素，構(gòu)成放射族 由三個(gè)天然放射性衰變系組成，即由三個(gè)天然放射性衰變系組成，即釷系，鈾系，錒釷系，鈾系，錒系系共同特點(diǎn)共同特點(diǎn) 起始都是長(zhǎng)壽命元素，壽命大于或接近地球起始都是長(zhǎng)壽命元素，壽命大于或接近地球 中間產(chǎn)物都有放射性氣體氡。并有放射性淀質(zhì)生成中間產(chǎn)物都有放射性氣體氡。并有放射性淀質(zhì)生成 最后都生成穩(wěn)定的核數(shù)最后都生成穩(wěn)定的核數(shù)二、二、放射平衡放射平衡 釷系釷系4n系系 鈾系鈾系4n+2系系 4n4n表示系中各核素的質(zhì)量數(shù)為表示系中各核素的質(zhì)量數(shù)為4的倍數(shù)的倍數(shù) 其起始元素是其起始元素是 通過(guò)一系列通過(guò)一系列衰變最后生成衰變最后生成208Pb( (穩(wěn)定穩(wěn)定) )Th23290 表示系

13、中各核素的質(zhì)量數(shù)為表示系中各核素的質(zhì)量數(shù)為4的倍數(shù)的倍數(shù)+2+2 其起始元素是其起始元素是 通過(guò)一系列通過(guò)一系列衰變最后生成衰變最后生成206Pb(穩(wěn)定穩(wěn)定) )U23892 錒系錒系4n+3系系表示衰變系中各核素的質(zhì)量數(shù)為表示衰變系中各核素的質(zhì)量數(shù)為4 4的倍數(shù)的倍數(shù)+3+3其起始元素是其起始元素是235U通過(guò)一系列通過(guò)一系列衰變最后生成衰變最后生成207Pb( (穩(wěn)定穩(wěn)定) ) 镎系镎系4n+1系系表示衰變系中各核素的質(zhì)量數(shù)為表示衰變系中各核素的質(zhì)量數(shù)為4 4的倍數(shù)的倍數(shù)+1+1其起始元素是其起始元素是237Np通過(guò)一系列通過(guò)一系列衰變最后生成衰變最后生成209Bi( (穩(wěn)定穩(wěn)定) )此系

14、非天然放射性，在此系非天然放射性，在4040年代，已通過(guò)各種核反應(yīng)方法合年代，已通過(guò)各種核反應(yīng)方法合成了這一放射系的所有成員。其衰變子體中無(wú)放射性氣體成了這一放射系的所有成員。其衰變子體中無(wú)放射性氣體氡（氡（Rn）放射系（族）放射系（族） 假設(shè)假設(shè): :ABCdtdNdtdNCBBA 0 BBAABNNdtdN BBAANN 0二、二、放射平衡放射平衡BBAANN 即即: :(1)母體母體 Tm子體子體 Tz達(dá)平衡所需達(dá)平衡所需t約為約為Tz的幾倍的幾倍穩(wěn)態(tài)平衡穩(wěn)態(tài)平衡(2)母體母體 T m 子體子體 Tz幾倍幾倍暫態(tài)平衡暫態(tài)平衡dtdNdtdNCBBA (3)母體母體 T m子體子體 Tz第

15、三節(jié)第三節(jié) 醫(yī)用放射性核素的生產(chǎn)與制備醫(yī)用放射性核素的生產(chǎn)與制備一、放射治療常用放射性核素及其生產(chǎn)一、放射治療常用放射性核素及其生產(chǎn)核反應(yīng)堆上制備放射性核素的方法主要有兩種：核反應(yīng)堆上制備放射性核素的方法主要有兩種： （1 1）通過(guò)反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子流照射靶子物，直接生產(chǎn)）通過(guò)反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子流照射靶子物，直接生產(chǎn)或通過(guò)簡(jiǎn)單處理生產(chǎn)放射性核素，即或通過(guò)簡(jiǎn)單處理生產(chǎn)放射性核素，即（n，）法法；（2 2）從輻照后的）從輻照后的235U等易裂變材料產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物中等易裂變材料產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物中分離，即分離，即（n，f）法法。1.1.核反應(yīng)堆中子照射生產(chǎn)核反應(yīng)堆中子照射生產(chǎn)-用反應(yīng)堆的中子轟擊穩(wěn)定用反應(yīng)堆

16、的中子轟擊穩(wěn)定性核素是獲取人工放射性核素的主要方法性核素是獲取人工放射性核素的主要方法主要的核反應(yīng)類型有主要的核反應(yīng)類型有（n，）反應(yīng)）反應(yīng) （n，p）反應(yīng)）反應(yīng) （n，）反應(yīng)）反應(yīng) （n，f）反應(yīng)）反應(yīng) （n，2n）反應(yīng)）反應(yīng) 多次中子俘獲多次中子俘獲 （n, ）反應(yīng)反應(yīng)- （n, ）是生產(chǎn)放射性核素最重要、最常用的核反應(yīng)是生產(chǎn)放射性核素最重要、最常用的核反應(yīng) 通過(guò)通過(guò)（n, ）反應(yīng)，再經(jīng)反應(yīng)，再經(jīng)核衰變核衰變生成所需要的放射性核素生成所需要的放射性核素 Te13052(n,)Te13152-15minI13153（n, f）反應(yīng)反應(yīng)235U等易裂變核素俘獲中子發(fā)生等易裂變核素俘獲中子發(fā)生（

17、n, f）反應(yīng)，生成數(shù)反應(yīng)，生成數(shù)百種裂變?cè)?，因此裂變產(chǎn)物的組成相當(dāng)復(fù)雜百種裂變?cè)?，因此裂變產(chǎn)物的組成相當(dāng)復(fù)雜（n, p）反應(yīng)反應(yīng)要求中子有較高能量，一般由快中子誘發(fā)。要求中子有較高能量，一般由快中子誘發(fā)。 適于制備適于制備原子序數(shù)較低的放射性核素，如原子序數(shù)較低的放射性核素，如14C、32P、58Co等。等。 （n, ）反應(yīng)反應(yīng)利用利用（n, ）反應(yīng)也可以生產(chǎn)無(wú)載體放射性核素。用富集的反應(yīng)也可以生產(chǎn)無(wú)載體放射性核素。用富集的6Li生產(chǎn)氚就是采用了該核反應(yīng)方式，即生產(chǎn)氚就是采用了該核反應(yīng)方式，即6Li（n, ）3H。放射性核素生產(chǎn)要求反應(yīng)堆提供的條件放射性核素生產(chǎn)要求反應(yīng)堆提供的條件 A.

18、 高中子注量率高中子注量率B. 足夠的輻照時(shí)間足夠的輻照時(shí)間C. 反應(yīng)堆運(yùn)行方式反應(yīng)堆運(yùn)行方式D. 反應(yīng)堆安全保障反應(yīng)堆安全保障一般一般51013cm-2s-1以上，特殊要求在以上，特殊要求在11015cm-2s-1以上以上 多達(dá)數(shù)十個(gè)的輻照孔道多達(dá)數(shù)十個(gè)的輻照孔道 依據(jù)生產(chǎn)放射性核素半衰期的長(zhǎng)短設(shè)置不同的運(yùn)行方式依據(jù)生產(chǎn)放射性核素半衰期的長(zhǎng)短設(shè)置不同的運(yùn)行方式 干孔道采用空氣冷卻靶件，濕孔道采用純凈水冷卻靶件干孔道采用空氣冷卻靶件，濕孔道采用純凈水冷卻靶件 反應(yīng)堆生產(chǎn)的一些重要放射性核素反應(yīng)堆生產(chǎn)的一些重要放射性核素9999mTcTc98Mo（n，）99Mo-，113mIn113mIn112

19、Sn（n，）113 SnEcIT 125I124Xe（n，）125Xe131I130Te（n，）131Te2. 從裂變產(chǎn)物中分離和提取放射性核素從裂變產(chǎn)物中分離和提取放射性核素裂變核反應(yīng)裂變核反應(yīng)圖圖2-7 2-7 中子引發(fā)的鈾核裂變示意圖中子引發(fā)的鈾核裂變示意圖 nSrXenU1094381405410235922nKrBa108936144563nKrSb109941133514裂變產(chǎn)物分離裂變產(chǎn)物分離離子交換分離離子交換分離 溶劑萃取分離溶劑萃取分離 萃取色層分離萃取色層分離 沉淀分離法沉淀分離法 其它方法其它方法 A 裂片元素的分離方法裂片元素的分離方法 選擇性好，回收率高、易于實(shí)現(xiàn)自

20、動(dòng)化選擇性好，回收率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、易于放射性屏蔽操作、易于放射性屏蔽 簡(jiǎn)便、快速、選擇性高、易于連續(xù)操作和簡(jiǎn)便、快速、選擇性高、易于連續(xù)操作和遠(yuǎn)距離控制遠(yuǎn)距離控制 對(duì)于性質(zhì)相似的元素的分離更能顯示其優(yōu)對(duì)于性質(zhì)相似的元素的分離更能顯示其優(yōu)越性越性 操作繁雜、程序冗長(zhǎng)、回收率和去污率較低操作繁雜、程序冗長(zhǎng)、回收率和去污率較低 超臨界流體萃取法和采用離子液體為超臨界流體萃取法和采用離子液體為萃取介質(zhì)的方法萃取介質(zhì)的方法 裂變裂變99Mo提取流程提取流程 IRE裂變同位素裂變同位素99Mo、131I、133Xe分離流程圖分離流程圖 純化流程圖純化流程圖二、核醫(yī)學(xué)常用放射性核素及其生產(chǎn)二、核醫(yī)

21、學(xué)常用放射性核素及其生產(chǎn)1.放射性核素發(fā)生器放射性核素發(fā)生器從長(zhǎng)半衰期母體核素中分離出短半衰期子體核素的從長(zhǎng)半衰期母體核素中分離出短半衰期子體核素的分離裝置分離裝置99Mo-99mTc發(fā)生器發(fā)生器 母體核素母體核素99Mo以以99MoO42-的形式吸附在的形式吸附在Al2O3柱上，然后用柱上，然后用0.9NaCl等等洗脫液洗脫液將高價(jià)將高價(jià)（7）的）的99mTc以以99mTcO4-的形式洗脫下的形式洗脫下來(lái)，而母體仍留在發(fā)生來(lái)，而母體仍留在發(fā)生器內(nèi)。器內(nèi)。2.回旋回旋加速器生產(chǎn)加速器生產(chǎn)加速器主要由三個(gè)部分組成：加速器主要由三個(gè)部分組成：離子源離子源用于提供所需加速的用于提供所需加速的電子電子

22、、正電子正電子、質(zhì)子質(zhì)子、反質(zhì)子反質(zhì)子以及以及重離重離子子等粒子；等粒子；真空加速系統(tǒng)真空加速系統(tǒng)該系統(tǒng)中有一定形態(tài)的加速該系統(tǒng)中有一定形態(tài)的加速電場(chǎng)電場(chǎng)，為了使粒子在不受，為了使粒子在不受空氣分子散射的條件下加速，整個(gè)系統(tǒng)放在空氣分子散射的條件下加速，整個(gè)系統(tǒng)放在真空度真空度極高的真空室內(nèi)；極高的真空室內(nèi)；導(dǎo)引、聚焦系統(tǒng)導(dǎo)引、聚焦系統(tǒng)用一定形態(tài)的用一定形態(tài)的電磁場(chǎng)電磁場(chǎng)來(lái)引導(dǎo)并約束被來(lái)引導(dǎo)并約束被加速加速的的粒子束粒子束，使之沿預(yù)定使之沿預(yù)定軌道軌道接受電場(chǎng)的加速。接受電場(chǎng)的加速。衡量一個(gè)衡量一個(gè)加速器的性能的指標(biāo)加速器的性能的指標(biāo)有兩個(gè)有兩個(gè) 粒子所能達(dá)到的能量粒子所能達(dá)到的能量 粒子流的

23、強(qiáng)度（流強(qiáng)）粒子流的強(qiáng)度（流強(qiáng)） 加速器按其加速器按其作用原理作用原理不同可分為靜電加速器、直線加速器、回旋加速器、不同可分為靜電加速器、直線加速器、回旋加速器、電子感應(yīng)加速器、同步回旋加速器、對(duì)撞機(jī)等。電子感應(yīng)加速器、同步回旋加速器、對(duì)撞機(jī)等?；匦铀倨骰匦铀倨?回旋加速器示意圖回旋加速器示意圖 回旋加速器是利用磁場(chǎng)回旋加速器是利用磁場(chǎng)使帶電粒子作回旋運(yùn)動(dòng)，使帶電粒子作回旋運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中經(jīng)高頻電場(chǎng)反在運(yùn)動(dòng)中經(jīng)高頻電場(chǎng)反復(fù)加速的裝置。復(fù)加速的裝置。 2021-7-16核技術(shù)應(yīng)用48 直線加速器直線加速器 直線加速器是利用沿直線軌道分布的高頻電場(chǎng)加速電子、直線加速器是利用沿直線軌道分布的高頻電

24、場(chǎng)加速電子、質(zhì)子和重粒子的裝置。質(zhì)子和重粒子的裝置。 Linac Coherent Light Source2021-7-16核技術(shù)應(yīng)用50加速器生產(chǎn)放射性核素的特點(diǎn)加速器生產(chǎn)放射性核素的特點(diǎn)適于適于制備輕元素的放射性核素制備輕元素的放射性核素如如11C、13N、15O和和18F等。等。所生成的放射性核素都是所生成的放射性核素都是貧中子的核素貧中子的核素。加速器生產(chǎn)的放射性核素，一般與靶核不是同一元素，故加速器生產(chǎn)的放射性核素，一般與靶核不是同一元素，故易于用化易于用化學(xué)分離學(xué)分離，制得，制得高比活度或無(wú)載體的放射性核素高比活度或無(wú)載體的放射性核素。加速器生產(chǎn)放射性核素也有一些加速器生產(chǎn)放射性

25、核素也有一些缺點(diǎn)缺點(diǎn) 大部分核素的生產(chǎn)能力要比反應(yīng)堆生產(chǎn)小得多，生產(chǎn)成本高大部分核素的生產(chǎn)能力要比反應(yīng)堆生產(chǎn)小得多，生產(chǎn)成本高 制備靶及靶子冷卻技術(shù)難度大制備靶及靶子冷卻技術(shù)難度大 較短的半衰期使它的使用范圍（時(shí)間、空間）受到限制。較短的半衰期使它的使用范圍（時(shí)間、空間）受到限制。第四節(jié)第四節(jié) 放射性核素的臨床應(yīng)用放射性核素的臨床應(yīng)用一、放射性核素在腫瘤放射治療中的應(yīng)用一、放射性核素在腫瘤放射治療中的應(yīng)用1.131131I I治療手術(shù)：復(fù)發(fā)率低，并發(fā)癥多。費(fèi)用貴。很少采用內(nèi)科：療效肯定、安全、很少引起持久性甲低；療程長(zhǎng)、易復(fù)發(fā)、過(guò)敏反應(yīng) 131I： 療效好、簡(jiǎn)便安全、并發(fā)癥少、費(fèi)用低；永久性甲低美國(guó)甲狀