核技术应用精品PPT课件
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核技术应用课件
正电子湮灭
➢正电子湮灭前在人体 组织内行进1-3mm
➢湮灭作用产生: ➢能量（光子是 511KeV） ➢动量
同时产生互成180度的 511 keV的伽玛光子。
PET
➢ PET。正电子发射计算机 断层扫描（Positron Emission Computerized Tomography,简称PECT或 PET）是目前最先进的医 疗诊断设备。
核技术应用
核 科 学 技 术 的 组 成 和 应 用 范 围
中国第一颗原子弹爆炸烟云
核物理和 放射化学 等基础研 究。
优化的EDTMP结构
我国的10MeV直线感应加速器
核技术的应用领域
环境污染 治理和分 析检测
环境
军事
核医学
核技术诊断与辐照治疗
科学研究
核技术
辐射育种、辐射不
农业
育防治虫害和同的浓度 测定文物、化石、煤 炭等的年代。
检测 与分 析, 辐射 加工
➢核医学 ➢核农学 ➢环境 ➢考古 。。。。
核医学
➢什么是核医学？
➢核医学是一门利用与研究放射性核素诊断与治 疗疾病并探索其机制与理论的医学学科。
➢核医学包括基础研究和临床应用两个部分， 他们的发展又与核药学及核仪器的发展密 切相关。
➢γ刀 ➢X 刀
硼中子俘获疗法
➢将中子俘获截面大的核素引入亲肿瘤药物， 注射到或服入肿瘤患者体内，待药物富集于 肿瘤组织后，用中子束照射肿瘤部位引起中 子俘获反应，核反应产生的次级辐射及反冲 核对肿瘤细胞起杀伤作用，这种治疗癌症的 方法称为中子俘获疗法。以10B作为靶核素的 中子俘获治疗特称为硼中子俘获疗法（BNCT ，Boron Neutron Capture Therapy)
最新第六章 核技术在医学领域中的应用_图文PPT课件
68Ga 67.629 511（≤178.2） 68Zn（p，n）；68Ge（EC）
82Rb 1.273 511（≤190.94） 85Rb（p，4n）；82Sr（EC）
2021/3/16
核技术应用概论——核技术在医学领域中的应用
19
二、治疗用放射性核素
适合于治疗的放射性核素应满足下列条件： 只发射α、β、俄歇电子，或仅伴随发射少量弱γ射线； 半衰期为数小时至数十天； 衰变产物为稳定核素； 可获得高比活度的放射性制剂。
2021/3/16
核技术应用概论——核技术在医学领域中的应用
24
（二）心肌乏氧显像剂
心肌因供血不足，致使部分心肌 处于乏氧状态；若得不到及时治疗， 就可能坏死。目前，采用溶栓、血 管成形或再造技术等临床手段可降 低死亡率，改善预后。
2021/3/16
心 脏 搭 桥 手 术
核技术应用概论——核技术在医学领域中的应用
72.91 h EC
167.43（10.0）
Hg（d，x）； 203Tl（p，3n）； 201Pb（EC）
2021/3/16
核技术应用概论——核技术在医学领域中的应用
18
一、诊断用放射性核素
适合于PET显像的常用放射性核素及其生产方法
核素
T1/2 （min）
主要射线能量 （keV）
生产方式
11C 20.39 511（≤199.52） 14N（p，α）；10B（d，n）
2021/3/16
核技术应用概论——核技术在医学领域中的应用
14
第二节 医用放射性核素
诊断用放射性核素 治疗用放射性核素
2021/3/16
核技术应用概论——核技术在医学领域中的应用
小学教育ppt课件教案核能与科学研究核技术在科研中的应用
外照射治疗
利用放射源产生的辐射能 量，从体外对肿瘤进行照 射，适用于深部肿瘤的治 疗。
医学影像学中核技术应用
单光子发射计算机断层扫描（SPECT）
利用单光子发射同位素标记的生物分子，在人体内进行断层扫描成像，用于诊断心血管疾 病、神经系统疾病等。
核医学影像学
结合放射性同位素示踪技术和医学影像学方法，对疾病进行早期诊断、治疗和预后评估。
。
03 典型案例分析：核技术在医学领域应用
CHAPTER
放射性同位素在医学诊断中作用
1 2
放射性同位素示踪技术
利用放射性同位素标记药物或生物分子，追踪其 在生物体内的代谢和分布，为医学诊断提供依据 。
放射性同位素扫描
通过检测放射性同位素在人体内的分布情况，生 成图像，用于诊断肿瘤、心血管疾病等。
未来发展趋势预测
小型化、模块化
未来核能技术将朝着小型化、模块化的方向发展 ，提高核能系统的灵活性和可扩展性。
高效、清洁
随着技术的进步，未来核能系统将更加高效、清 洁，提高能源利用效率和减少对环境的影响。
多领域应用
除了传统的电力领域，未来核能技术将在更多领 域得到应用，如供热、海水淡化、航天等。
提高公众对核能科技认知水平
辐射加工技术优势
与传统的化学加工方法相比，辐射加工技术具有无污染、无残留、高效节能等 优点。同时，辐射加工技术还可以实现常温常压下的加工处理，避免了高温高 压等极端条件对物质性质的影响。
工业安全监控中核技术应用
辐射监测技术
利用放射性同位素或加速器产生的射线对工业环境中的放射性物质进行实时监测 ，可以及时发现潜在的辐射危害，保障工业安全。
01
加强科普宣传
通过科普讲座、展览、宣传册等多种形式，向公众普及核能科技知识，
核技术应用与管理(PPT-83)
现代医学技术的发展主要集中在影像
学的发展，而各种核技术应用是影像学的 基础。医学影像和放疗设备也是医疗器械 工业中技术含量和附加值最高的医疗设备, 占有医院大约50%以上的固定资产，是医 院现代化的标志之一。
伽马远距离放射治疗
深部X射线治疗机
Orthovoltage (deep) x-ray equipment
医用直线加速器 Linear Accelerator
.
伽马刀 Gamma Knife
高剂量率近距离放射治疗装置
Varian
CT机
模拟定位机及各种X光透视机
• 常用的放射性药物（用于治疗的碘-131）
示踪诊断的锝－99 m
伽马照像
其它放射性药物生产
Medical Cyclotron
Industrial cyclotron
一、什么是放射性
（一）放射性的发现
1895年，德国科学家伦琴发现电子在 真空管中能够产生荧光现象，这种光人眼 无法感知，但穿透力很强，这就是“X射 线”，也叫“伦琴射线”。1901年被授予 诺贝尔奖。
1896年，法国科学家贝可勒尔在研究铀矿物 的荧光现象时，发现铀矿物能发射出穿透力很强 的不可见射线。它能使附近的照相底片感光。这 一发现改变了原子是物质不可分割的最小单位的 认识。从此，自然科学从原子时代进入了原子核 时代。
二、核能与核技术的应用
（一）核能的应用很广泛 重核分裂或轻核聚合所释放出的能量就
是核能。
2002年全世界核电占总发电量17%，2009年 底全球有438座反应堆运行，我国有11座运行。 2008年全球新开工建设核电站10个，中国有6个； 2009年全球新开工建设核电站11个，中国有10个； 2010年全球新开工建设核电站4个，中国有3个。
学的发展，而各种核技术应用是影像学的 基础。医学影像和放疗设备也是医疗器械 工业中技术含量和附加值最高的医疗设备, 占有医院大约50%以上的固定资产，是医 院现代化的标志之一。
伽马远距离放射治疗
深部X射线治疗机
Orthovoltage (deep) x-ray equipment
医用直线加速器 Linear Accelerator
.
伽马刀 Gamma Knife
高剂量率近距离放射治疗装置
Varian
CT机
模拟定位机及各种X光透视机
• 常用的放射性药物（用于治疗的碘-131）
示踪诊断的锝－99 m
伽马照像
其它放射性药物生产
Medical Cyclotron
Industrial cyclotron
一、什么是放射性
（一）放射性的发现
1895年，德国科学家伦琴发现电子在 真空管中能够产生荧光现象，这种光人眼 无法感知，但穿透力很强，这就是“X射 线”，也叫“伦琴射线”。1901年被授予 诺贝尔奖。
1896年，法国科学家贝可勒尔在研究铀矿物 的荧光现象时，发现铀矿物能发射出穿透力很强 的不可见射线。它能使附近的照相底片感光。这 一发现改变了原子是物质不可分割的最小单位的 认识。从此，自然科学从原子时代进入了原子核 时代。
二、核能与核技术的应用
（一）核能的应用很广泛 重核分裂或轻核聚合所释放出的能量就
是核能。
2002年全世界核电占总发电量17%，2009年 底全球有438座反应堆运行，我国有11座运行。 2008年全球新开工建设核电站10个，中国有6个； 2009年全球新开工建设核电站11个，中国有10个； 2010年全球新开工建设核电站4个，中国有3个。
核技术应用-辐射化学及其应用127页PPT
辐射§化2学同原步理辐与射应用
三一、、同基步本辐原射理应用
（一）、概述
提出用能量产额G代替离子对产额 。 G值定义 ：体系中吸收100eV能量所形成或破坏的分子 数； G（χ）表示每吸收100eV能量生成产物χ的分子数； G（-χ）表示每吸收100eV能量物质分解的分子数；
G(χ)α表示用α射线照射时形成产物χ的产额； G法定单位 mol/J。
三一、、同基步本辐原射理应用
（一）、概述
（3）应用辐射化学的研究 ① 脉冲辐解及低温技术研究辐射化学机理；
② 辐射增敏剂 实体肿瘤中含有10～50％对射线敏感性低的乏氧
细胞（hypoxic cells）,这些细胞对射线有抗拒作用， 从而影响肿瘤放疗的疗效。
辐射§化2学同原步理辐与射应用
三一、、同基步本辐原射理应用
辐射§化2学同原步理辐与射应用
三一、、同基步本辐原射理应用
（一）、概述
如1MeV的电子在气体中损失它的全部能量，可 产生～3×104离子和6×104的激发分子。而光化学 过程是一次性的，即光子通过一次相互作用把它的 能量全部给予被激发的分子而光子本身消失。
辐射§化2学同原步理辐与射应用
三一、、同基步本辐原射理应用
核技术应用-辐射化学及其应用
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
核能、核技术利用与环境保护PPT课件
一、核能与核技术利用现状
放射源的应用始于1901年，不过，直到1940年的近40年的时间 内，主要局限于镭源的医疗应用。40年代后，密封源的种类以 及数量不断增长，应用领域也迅速拓宽。时至今日，放射源已 广泛地应用于医疗、研究、工农业以及一些消费品中。除了在 工业射线照相和一些辐照器中使用的组合源的体积较大外（还 有一些特殊的应用，如避雷针），大多数放射源的尺寸都很小。 通常用作辐照器的密封源含有60Co和137Cs、中子源含有241Am等。 密封源的应用行业和企业包括：核设施、辐照中心、科研院校、 医疗机构、地质和煤田勘探与开采、石油开采与炼油、公路与 桥梁建设、机械制造与安装、建材（尤其是水泥厂）、纺织、 卷烟、造船、电力、制药、育种、造纸、冶金、仪表和钟表制 造、电影制片、木材、塑料、面粉、饲料加工、电缆、荧光灯 生产等。
二、核能、核技术利用与环境保 护
甘肃省核与辐射安全局工作职能 负责辖区内各类伴有辐射的建设项目、设施的环境日 常监督与管理以及物件的申请登记与建档；负责对一 切伴有辐射的项目和活动导致的环境影响的日常监测； 负责辐射环境水平的常规监测和污染源的监督监测； 编制年度辐射环境质量报告书；负责辐射污染事故污 染状况监测，辐射环境事故应急响应中的应急监测， 参与事故的调查处理，及事故后的环境恢复监督监测， 参与解决因辐射污染引起的民事纠纷；负责城市放射 性废物库的管理和运行；负责核技术应用设施及辐射 项目退役和退役后的监督管理与监测；开展辐射项目 环境影响评价；开展辐射环境领域的科研及辐射环境 保护的宣传与教育工作等。
二、核能、核技术利用与环境保 护
核能与核技术利用的广泛应用，给人类带来巨大利益的同 时，也存在巨大的安全隐患和环境问题。1979年美国三哩 岛核电站泄露事故、1986年苏联切尔诺贝利核电爆炸事故、 2011年日本福岛核电泄露事故造成了人员伤亡和严重的环 境污染，核与辐射安全和环境保护问题引起全球的关注与 重视。
核技术利用基础PPT课件
常用的放射性核素有3H、14C、58Co、60Co、 63Ni等
常用β源
6
3.低能光子源
利用发射低能γ射线和X射线的放射性核素，或 利用β辐射体与靶物质产生的韧致辐射制成 的源统称为低能光子源。
低能光子源主要用于厚度计、密度计、X射线荧 光分析仪等仪表。
发射低能光子的放射性核素有55Fe、57Co、 125I、238Pu、241Am、244Cm等。
• 能量分辨率——探测器对相近能量的分辨能力 • 能量响应——辐射剂量（uSv/h）相同，但能量不
同时，仪器读数显示的差异 • 30KeV ～2MeV≤±15%（相对137Cs）
2MeV ～7MeV≤±30%（相对137Cs） • 响应时间——能精确给出粒子到达时间的能力 • 线性响应——探测器给出的信息在一定范围内与
RL 负载电阻
22
离子和电子在外加电场中的漂移
离子和电子除了与作热运动的气体分 子碰撞而杂乱运动和因空间分布不均匀造 成的扩散运动外，还有由于外加电场的作 用沿电场方向定向漂移。
这种运动称为“漂移运动”，定向运 动的速度为“漂移速度”。它是形成输出 信号的基本过程。
23
工作气体：
气体探测器的工作介质为气体，工作 气体充满电离室内部空间；
4
核技术利用放射源分类
密封源——密封在包壳里或紧密地固结在覆盖层 里并呈固体形态的放射性物质。
1.α放射源
α放射源主要用于烟雾报警器、静电消除器、 放射性避雷器等离子发生器。 常用的α放射性核素有210Po、238Pu、239Pu、 241Am、235U、238U等
5
2.β放射源
β放射源主要用于β活度测量、 β能量响应刻 度时的参考源和工作源、放射性测厚仪、皮 科敷贴器、气相色谱仪的电子捕集器等。
常用β源
6
3.低能光子源
利用发射低能γ射线和X射线的放射性核素，或 利用β辐射体与靶物质产生的韧致辐射制成 的源统称为低能光子源。
低能光子源主要用于厚度计、密度计、X射线荧 光分析仪等仪表。
发射低能光子的放射性核素有55Fe、57Co、 125I、238Pu、241Am、244Cm等。
• 能量分辨率——探测器对相近能量的分辨能力 • 能量响应——辐射剂量（uSv/h）相同，但能量不
同时，仪器读数显示的差异 • 30KeV ～2MeV≤±15%（相对137Cs）
2MeV ～7MeV≤±30%（相对137Cs） • 响应时间——能精确给出粒子到达时间的能力 • 线性响应——探测器给出的信息在一定范围内与
RL 负载电阻
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离子和电子在外加电场中的漂移
离子和电子除了与作热运动的气体分 子碰撞而杂乱运动和因空间分布不均匀造 成的扩散运动外，还有由于外加电场的作 用沿电场方向定向漂移。
这种运动称为“漂移运动”，定向运 动的速度为“漂移速度”。它是形成输出 信号的基本过程。
23
工作气体：
气体探测器的工作介质为气体，工作 气体充满电离室内部空间；
4
核技术利用放射源分类
密封源——密封在包壳里或紧密地固结在覆盖层 里并呈固体形态的放射性物质。
1.α放射源
α放射源主要用于烟雾报警器、静电消除器、 放射性避雷器等离子发生器。 常用的α放射性核素有210Po、238Pu、239Pu、 241Am、235U、238U等
5
2.β放射源
β放射源主要用于β活度测量、 β能量响应刻 度时的参考源和工作源、放射性测厚仪、皮 科敷贴器、气相色谱仪的电子捕集器等。
核技术应用PPT课件
反应包括3个过程： （1）氧化活性物质的生成。 （2）SO2与NOx氧化，并与水汽作用生成硫酸、硝酸，继而形成酸雾。 （3）硫酸氨和硝酸氨的生成。
与常规烟气脱硫技术相比，该法优点为：属干法脱硫，可以同时脱 除烟气中的氮氧化物，脱除率高达80％以上；其工艺简单，系统阻力小， 开、停车方便；对烟气中硫、氮氧化物浓度变化的适应性强，能副产肥 料，无废渣产生。
世界上包括美国在内的7个国
家中的知识产权。
图7-37 旋转式伽马刀（中国，深圳）
核技术应用与辐射19防护
3．在基础医学研究中的应用
放射性示踪方法的应用在医学科学中引起了划时代的 变化，使核医学工作者有可能从分子水平动态地认识生命 的本质，帮助人们揭开生物体内和细胞内精细的、复杂的 理化过程，有助于深入细致地研究生命活动的物质基础、 疾病的病因，以及药物的作用原理，大大地推动了医学科 学的发展。
（4）γ射线远距离体外照射治疗 此方法是利用活度很大的辐射源放射出来的γ射线，
集中照射患病部位进行治疗。远距离体外照射治疗最常见 设备为“伽马刀”，但最近的研究发现，使用质子或α粒 子可能更为有效，有报道称质子治疗设备已经投入了临床 应用。
核技术应用与辐射16防护
伽马刀（Gamma Knife）
在放射性药物应用中最前沿的是导 向治疗，其以特异单克隆抗体或“受体 配基”作为载体，标记上高活度的放射 性同位素，引入机体后，单克隆抗体可 自动追寻攻击肿瘤细胞，而对正常组织 损伤极小。
图7-34 放射性药物碘－131
核技术应用与辐射12防护
（2）放射性胶体治疗（“粒子刀”或种子治疗）
将放射性胶体注射于肿瘤组织内，或注入到因肿瘤转移而引起的 胸、腹腔积液的浆膜腔内，这些放射性胶体颗粒可在停留部位对局部 进行照射，从而控制或抑制肿瘤的播散和胸、腹水的生长。
与常规烟气脱硫技术相比，该法优点为：属干法脱硫，可以同时脱 除烟气中的氮氧化物，脱除率高达80％以上；其工艺简单，系统阻力小， 开、停车方便；对烟气中硫、氮氧化物浓度变化的适应性强，能副产肥 料，无废渣产生。
世界上包括美国在内的7个国
家中的知识产权。
图7-37 旋转式伽马刀（中国，深圳）
核技术应用与辐射19防护
3．在基础医学研究中的应用
放射性示踪方法的应用在医学科学中引起了划时代的 变化，使核医学工作者有可能从分子水平动态地认识生命 的本质，帮助人们揭开生物体内和细胞内精细的、复杂的 理化过程，有助于深入细致地研究生命活动的物质基础、 疾病的病因，以及药物的作用原理，大大地推动了医学科 学的发展。
（4）γ射线远距离体外照射治疗 此方法是利用活度很大的辐射源放射出来的γ射线，
集中照射患病部位进行治疗。远距离体外照射治疗最常见 设备为“伽马刀”，但最近的研究发现，使用质子或α粒 子可能更为有效，有报道称质子治疗设备已经投入了临床 应用。
核技术应用与辐射16防护
伽马刀（Gamma Knife）
在放射性药物应用中最前沿的是导 向治疗，其以特异单克隆抗体或“受体 配基”作为载体，标记上高活度的放射 性同位素，引入机体后，单克隆抗体可 自动追寻攻击肿瘤细胞，而对正常组织 损伤极小。
图7-34 放射性药物碘－131
核技术应用与辐射12防护
（2）放射性胶体治疗（“粒子刀”或种子治疗）
将放射性胶体注射于肿瘤组织内，或注入到因肿瘤转移而引起的 胸、腹腔积液的浆膜腔内，这些放射性胶体颗粒可在停留部位对局部 进行照射，从而控制或抑制肿瘤的播散和胸、腹水的生长。
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1100*
390
20.5
20.9
460
7.2
7.4
1400 0.67
0.68
离子束分析
均匀杂质的分析
NAs HAs
NSi
HSi
AsE0As[S]SAis SiE0Si[S]S Sii
离子束分析
离子束分析
质子X射线荧光-PIXE
离子束分析
越王剑
黄花纹
黑花纹
离子束分析
含砷头发
大气污染
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
离子束分析
核反应分析 ❖ 利用特定的核反
应，测定反应产 物； ❖ 对轻元素有利
氮化硅
离子束分析
秦皇剑
用中子辐照使样品发生核反应，通过测 定放射性分析样品组成。
辐照 时间
冷却 时间
测量 时间
0 辐照
开始
t0 取出 样品
t1 测量 开始
t2 测量 结束
中子活化分析
核成像技术
g 照相
核成像技术
中子照相
核成像技术
CT-计算机断层扫描 g-CT, X-CT, 正电子发射CT,
核磁共振CT
I I0e t
I
In
I e it 0
i
1 t
ln
I0 I
核成像技术
核成像技术
核成像技术
核成像技术
工业CT
离子束分析
背散射
KE 1[(M 2 2M 1 2sin2
1
)2M 1cos]2
E 0
M 1M 2
离子束分析
散射截面
❖ 微分散射截面
d 1 dQ 1
d Nt dQ
❖ 积分散射截面 1 dd d
❖ 能量损失
x E0(dE)1dE E dx
离子束分析
RBS谱的一般特征
离子束分析
离子束分析
❖ RBS谱仪
离子束分析
RBS谱的识别
离子束分析
离子束分析
分析结果
元素 质量
Ki
K1E0
I
(amu)
(keV)
(x10-
21cm2)
C
12
0.2526 505
0.037
O
16
0.3625 725
0.074
Si
28
0.5657 1131
0.248
Au
197 0.9225 1845
8.200
AI (计数)
(Nt)I(1015原子/cm2)
方法A
方法B
同位素示踪
在生物领域的应用 ❖ 1923年， Hevesy在丹麦玻尔实
验室工作期间，将豆科植物浸泡 在含有放射性210Pb和212Pb的铅盐 溶液中。结果发现：铅全部被吸 附在根部，从而保护和其它部位。 ❖ 32P示踪 ❖ 1949年，Calvin用14C揭示了光合 作用
同位素示踪
同位素示踪的应用 ❖ 化学反应过程； ❖ 在分子水平上，动态、定量地研究生命现象； ❖ 免疫化学、疾病的诊断。 ❖ 工程问题 ❖ 地质科学
核技术应用
同位素示踪 核成像技术 离子束分析 中子活化分析 检测用核技术 辐射工艺
同位素示踪
G. de Hevesy ❖ 1911年， Hevesy在英国卢瑟福实验室工作期间，因
怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是， 他在剩菜中放上微量的放射性钍，然后在下一次的菜 中检验是否有放射性，结果他每次都能准确地判断出 他所吃的菜是剩菜还是新菜。
矿泉水
检测用核技术
核测井 同位素测厚
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be