文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ UIA在1895年德国物理学家伦琴发现了一种新的射线，它从一个气体放线管发射出来的，它能够使位于密闭容器中的感光胶片感光，他在1895年12月分的时候，第一次宣称自己发现了这种射线，并将它命名为X线，X是代表了未知。在一次公开的讲座当中，他为了阐述X射线的性质，伦琴就请求以为瑞士的著名解剖学家科勒尔，让他把手放到X射线流当中这样产生了世界上第一张X光片子。关于X线用于医疗方面，它的第一次报道是在1896年1月23号的柳叶刀杂志，在这篇报道当中人们利用X射线，对一名喝醉了的水手后背上插着的一把刀进行定位，当人们将刀移除了之后，这位水手就不再瘫痪了。这项新技术很快就在欧美开展开了诊断放射生物学就这样诞生了。关于是谁第一次将X射线用于治疗存在着一些争论，但是在1897年有一个叫弗洛伊德的德国外科医生在维也纳的医学研究会表演了他成功的利用X射线使一个毛痣消失。亨利贝克勒尔在1898年的时候发现了放射线的活性，在同一年居里夫妇发现了镭。放射生物学界第一个有记录的实验是由贝克勒尔偶然的将镭放到自己的内衣口袋里，很快的就他发现了他的皮肤上起了红斑，并且于两周之后红斑变成了溃疡，溃疡面需要好几个星期才能愈合。据传说皮埃尔居里在1901年的时候重复了这一实验，他是把一个镭故意的放在他的前臂，重复这些早期的开始。从上世纪初，这些关于放射生物学的研究才刚刚开始。粒子是由罗斯福和罗伊这两个人发现的。他们发现粒子是由一个氦核组成的，这个氦核是由两个质子和两个中子组成的。这四个粒子如此紧密的结合在一起使它在很多情况下表现得就仿佛是一个基本粒子。一个阿尔法粒子的原子量是4U，它带有两个单位的正电荷。射线是由起源于原子核的高速电子所组成，这些核电子与核外电子拥有同样的特性，它们都有1840分之一U的原子质量 ，并且携带着一个单位的负电荷。另一种射线在1932年被安德森所发现。这些射线所包含的粒子与负粒子有着相同的原子质量，但是含有着一单位的正电荷，它被我们命名为正电子辐射。尽管从辐射防护的这个角度来说，正电子它的作用远远没有正常的负射线那么重要，但是我们也要掌握一些关于正电子的知识，以便我们去了解一些放射性活性衰变的机制。正常所说的射线有我们标为-，或者是在我日常生活中通常所用的就是这种带一个单位负电荷的射线。射线是属于电磁辐射的一种，这种辐射是以波的形式传递它的能量，它的波的能量是由量子组成。在电子辐射的大家族中，大家比较熟悉的有广播和可见光。每分量子当中它所包含的能量都和它的波长有关，从实验中得知它的能量和波长成反比的关系。E就是电磁辐射每一份量子中所包含的能量，就代表他的波长。电磁辐射的波长变化很大，电磁辐射在真空中传播的速度是3108m/s，在致密的媒介中它的传播速度会有所降低，但是在空气中几乎没有什么变化。另一种电磁辐射，它在性质上与射线非常类似的就是X射线，这两种射线他们最本质的区别就是它们的来源不同。射线来源于原子核，而X射线来源于核外电子，它在变轨的时候发射出X射线。举例来说，在电视接收机的阴极射线管里电子在电子箱中被加速它带有10000电子伏的电势撞击到电子屏幕上。电子伏特是一个非常小的单位，所以人们经常用千电子伏或兆电子伏来表示。即使这个射线被认为不是射线，它仍然可以使用电子伏作为能量单元。一个粒子的能量取决于它的原子量和它的速度，举个例子，一个粒子的原子量m移动的速率v远远地小于光速，那么它含有的动能e=1/2mv2，当粒子拥有接近于光速的速度时，它有必要进行修正，像电子这样质量小的粒子，想要有与粒子相同的动能，就要比粒子的速度快得多。电磁辐射它的能量和它的波长成反比，所以具有短波的辐射射线它的能量比具有长波的辐射射线能量要高。放射活性衰变它的机制，自然界的重元素它们的原子核很大，所以会有轻微的不稳定性。举个例子来说，铀元素，铀238他有92个质子和146个中子，它是为了获得更大的稳定性，原子核会向外发射一个粒子，那么就会是他的质子数和中子数分别降到90和144，这也就意味着它的原子序数是90而不再是92了，它也就不再是铀元素了，而它现在实际上是钍元素它的原子序数是90，原子量是234。另一个这方面的例子是钋元素，它经过衰变会转化成钎。在重元素中，它的中子量要比原子要多一些，是平均的减少了中子和质子的数量，从比例来说中子减少的比例要远远小于之子减少的比例。在铀238衰变过程中，质子从92衰变了2个，而中子是从146衰变了2个，中子衰变的比例明显小得多。这种阿尔法衰变的结果就会产生中子比较多的原子核，而它仍然是不稳定的。原子核并不会简单的发射出来中子来平衡这种不稳定性，取而代之的是中子会发出来射线而本身转化为质子。举个例子，一个高速的电子。这种现象被称为辐射。例如钍是由铀238经过衰变转化而来的，它衰变而来的原子核会经过进一步的衰变转化成为镨，再拿钋218来举例，它的完全衰变的结果是生成了铋，而铋也还是不稳定的，它可以进一步的经过或者衰变过程，直到形成一个稳定的原子。在射线衰变过程中，它所发射出来的能量是一个连续的过程，从0到e max这也是衰变本身的特点。通过实验人们发现，大部分的粒子的能量都是1/3e max，在大多数情况下，在、衰变过程后原子核会对它本身进行重排，以辐射的形式辐射出一部分能量。另外两个衰变过程应该被提及到，那就是那就是正电子发射和负电子俘获，在正电子发射过程中，核中的一个质子发射了一个正电子并变成一个种子例如钠22通过发射一个正电子变成氖22。负电子俘获它的过程是内层轨道一个电子被它的核俘获以后，使它与一个电子结合，俘获的结果使一个电子转化为一个中子，通过核外电子的重拍，释放X射线。除了钠22之外，上面所提的衰变都是天然存在的放射性活性物质，他们都属于天然存在的放射性活性衰变系，天然存在的放射性活性衰变系有三种分为，钍系、铀镭系和錒系除此之外，镎系在自然界中是不存在的因为它的半衰期是2.2106年。这个半衰期远远小于地球所存在的半衰期3109年，这四个系列我们都把它们叫做重金属衰变系。轻核元素可以通过轰击原子核产生放射性活性，例如，在一个核反应堆中，用中子轰击一个相对比较稳定的原子核，这个中子就有可能被原子核俘获，同时放射出来射线，这样一个过程就叫做中子反应，由于轰击所产生的原子核有了多余的中子会有些不稳定，中子会产生辐射。这样若是相对稳定的元素钴，我们用中子轰击它的话，就会产生钴60这样一个元素，这个元素会继续发射出射线，形成相对比较稳定的镍660。B它是按照统计学来衰变的，这就导致了不太可能预测具体某一个原子何时发生衰变，这种不确定行就会导致某一个确定原子它的衰变率在自然界是指数型的衰变率，用数学公式表达N=N0*e-*t。N0就是指最开始时原子数目，N就是经过时间t后所产生的原子序数，指的是放射性衰变常数，半衰期就是样本中的一半的元素发生衰变，使N=1/2N0代入公式，t1/2=0.693/。因为衰变的率，或者样本的活性和放射性活性原子核的原子序数有一个正比的关系，随着时间也随着指数的变化，a=a0*e-*t 。在一个半衰期内活性就衰变至1/2a0,在两个半衰期内就会衰变到1/4a0，如此类推。也就是说某一个特定的放射性元素，它的半衰期也是恒定的，人们正是利用这一特点来监测未知的放射性元素的组成。这种检测的方法只应用于元素的半衰期在合理的可测定的范围之内的元素，在时间尺度的另一端，这种放射性元素必须有足够长的半衰期，使人们可以在其完全衰变完前进行测量。我们所能测量的时间范围是从10-141017年，测量的尺度跨越了1031的数量级。如果我们想要测定半衰期极短或极长的物质，我们要采用更复杂的方法。知道最近人们习惯用的放射性的单位是居里，以及以居里为单位的一系列亚单位，居里这一单位最早定义是一克的镭所含的放射性，后来这一定义进行了标准化=3.7*1010放射性衰变/s也就是说一个居里等于3.7*1010放射性衰变/s或2.22*1012衰变/分钟。每次的衰变通常放射出来一个或者多个带电粒子。这种带电粒子会带有，尽管不是特别经常，一个或多个射线。有一些核素仅仅发射或X射线。现在的国际单位制是贝克勒尔制，也就是一秒钟原子帅变数，与老的单位居里相比，贝克勒尔是一个非常小的单位。在实际利用过程中，为了方便人们经常在贝克勒尔前加上前缀，比如1贝克勒热=1dis。为了简便，本书中只用m贝克勒尔和t贝克勒尔 老的单位制和贝克勒尔单位制。换算如下。大量的信息被收集起来，描述了稳定的和不稳定的核素的特性。人们将这些信息搜集起来，以便利于方便的读取这些核素的各种特性。这种编绘我们称之为核素表。在这个核素表中，每一个核素都占据一个方块，关于核素的信息被印在方块中，自然界存在的放射性核素，和人造的放射性核素，用不同的颜色或者用不同的明暗印刷来加以区分。在每一方块中都会标有元素的符号和原子量，如果这个元素是稳定的，这个元素的天然丰度也会被标记出来，对于放射性核素都标了它的半衰期，在表中还会看到放射性核素一种或多种的衰变方式。衰变出来的能量是何种粒子也会标出。在水平线上所有的核素都有相同的原子序数，所有具有相同原子量的元素都在从左上到右下的45度角线上。放射性的核素表可以让我们快速获得各种各样核反应的信息。例如，NA23发生中子反应产生NA24，NA24以半衰期为15小时进行衰变，同时放射出1.39MeV的粒子和2.75Mev到1.37MeV射线，从NA24衰变得到的原子核是稳定性的MG24。很明显，放射性核素表作为一种非常方便的信息来源对于我们获得稳定、不稳定的核素都非常有用。带电粒子和粒子主要通过与吸收介质原子的电子相互作用而丧失能量。转移给电子的能量可使电子激发到更高的能级，激发，或者使电子从原子中完全分离出来，电离。另一个非常重要的步骤。当带电粒子急停，能量会以X射线的形式发射出来，这就是我们所说的韧致辐射它只有在辐射的时候才有实际的意义。X、射线X、射线可以通过一系列不同的机制与物质发生相互作用，其中有三种最重要的方式：光电效应、康普顿散射、电子对形成。在光电效应中X、光子中所有能量都被转移到一个核外电子中，同时这个核外电子从它的母体原子核中发射出来。光子在这种情况下被完全吸收了。，康普顿散射只会发生在有一部分能量被转化为核外电子的时候。随着能量的减少，还有一部分光子被散射。在靠近带电粒子附近的强电场中，就是通常我们所说的原子核，光子会转变成一对正负的电子对。这对电子对有着相同的能量。以上三种方式都是使光子本身的能量转化到了核外电子，光子本身丧失了它的能量。中子中子不带电所以它不能产生电离的效应。与射线比较，中子最终将它的能量转移给带电粒子。另外中子可能被原子核捕获产生散射。核辐射的穿透能力按照原子核的标准来说粒子是一个重粒子，因此它在物质中穿行的速度较慢因此它与疾病上的原子相互作用的几率较高，每一次的相互作用都会衰减部分能量，因此粒子衰减能量的速度是很快的，所以它在致密介质中穿行的距离比较短。粒子比粒子更小并且移动速度更快，因此它在介质中相互作用更少并且能量丧失的更慢。这就意味着粒子比粒子在致密介质中穿行的更远。辐射主要通过与核外电子相互作用而失去能量，它可以在致密介质中穿行很远，并且很难被完全吸收。中子与物质作用丧失能量的方式有很多种，究竟发生何种作用主要取决于种子的能量，正因如此，人们通常按照能级将中子分成三组，快中子，中间能力中子和弱中子，中子穿透能力很强，在致密介质中能穿性很长的距离。U2A能