《αβ放射性測量》PPT課件

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1、第九章α、β放射性測量第四節(jié)β放射源的活度測量放射源發(fā)射出的β粒子在水或生物組織中的射程可達(dá)1cm，因而常常用于放射生物學(xué)工作。β粒子在臨床的應(yīng)用已有多年，近來用于癌癥的治療是一個熱點(diǎn)。放射源的活度在醫(yī)療上相當(dāng)于藥物的劑量，因此具有特別重要的價值。β放射源活度絕對測量的方法很多,常用的有規(guī)定立體角法、4π計(jì)數(shù)法和符合法。一、規(guī)定立體角法測量β放射源活度的最簡單方法是安裝一個“規(guī)定立體角”的實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置可采用端窗式G-M計(jì)數(shù)管，它對大多數(shù)β放射源的效率接近100%。這種計(jì)數(shù)系統(tǒng)的計(jì)數(shù)率由下式給出其中A為放射源的活度，Ω為放射源對探測器所張的立體角。原理:通過測量放射

2、源在任何一定方位一定立體角內(nèi)的放射源活度,來推算放射源總活度缺點(diǎn)：①有效立體角不能總是以很高的精確度進(jìn)行測定；②在能譜最低端的β粒子常常有被計(jì)數(shù)管窗吸收的可能性，因此將不可避免地發(fā)生一些誤差。③如果某些母核經(jīng)β衰變到達(dá)子核的激發(fā)態(tài)，就會有γ射線的放出，這種γ射線通常會對觀察到的總計(jì)數(shù)率作出貢獻(xiàn)，由于G-M計(jì)數(shù)器對γ射線的效率一般很低，約為1%，所以這種影響是小的。④如果發(fā)生內(nèi)轉(zhuǎn)換，則內(nèi)轉(zhuǎn)換電子將會以很高的效率被計(jì)數(shù)，并產(chǎn)生很大的誤差，因此這種方法只有在確知所研究的核素不發(fā)生內(nèi)轉(zhuǎn)換的情況下方可采用。二、4π計(jì)數(shù)法4π計(jì)數(shù)法：把放射源置于探測器內(nèi)部,使得控測器對源所張的立

3、體角接近4π,減少了散射、吸收及幾何位置等因素的影響。因此用4π計(jì)數(shù)法,其測量結(jié)果的誤差比規(guī)定立體角法小4π計(jì)數(shù)器由兩個半球組成，每個半球都有自己的陽極收集連接線。兩個半球合在一起，把沉積在塑料薄膜上的放射源物質(zhì)安置其中。通常用連續(xù)氣流系統(tǒng)充入適當(dāng)?shù)幕旌蠚怏w。雖然這樣的計(jì)數(shù)器原則上可工作在G-M區(qū)，但更常用做正比計(jì)數(shù)管；由于正比計(jì)數(shù)管的“死時間”短，因而可以得到高得多的計(jì)數(shù)率，如有必要還可用于脈沖的甄別。三、符合法符合法是將不同探測器記錄到的兩個或兩個以上相關(guān)的核事件,利用電子儀器形成一個脈沖計(jì)數(shù)的方法。符合法的好處是避開了4π計(jì)數(shù)法中,源自吸收校正的困難,因此測量準(zhǔn)

4、確度得到進(jìn)一步提高。對于衰變時伴有級聯(lián)輻射的β放射源,最好采用符合法測量放射源的活度。上述的4π計(jì)數(shù)法是以假定計(jì)數(shù)效率是100%為基礎(chǔ)的。但是如果每個β粒子都伴隨一個相關(guān)的γ光子，則可以不依賴此假設(shè)。讓我們來分析同時在β道與γ道產(chǎn)生計(jì)數(shù)的概率。這些事件可被適當(dāng)?shù)姆暇€路探測，所得計(jì)數(shù)率公式如下令與分別代表β道與γ道的計(jì)數(shù)率（假定計(jì)數(shù)是被校正過的）那么式中A為放射源的活度，與分別為4πβ計(jì)數(shù)器與γ計(jì)數(shù)器的效率（中包括了與立體角Ω相關(guān)的幾何效率）。每單位時間的符合事件數(shù)由下式給出綜合以上方程，得順便提一下，經(jīng)β衰變后產(chǎn)生級聯(lián)的雙γ光子輻射，符合法（此處用來檢測2個γ光子的

5、符合）給出的結(jié)果為式中與分別為兩個γ道的計(jì)數(shù)率，為符合道的計(jì)數(shù)率。應(yīng)當(dāng)指出，上述結(jié)果與兩個探測器的效率無關(guān)，因而也就意味著與兩個探測器對放射源所張的立體角無關(guān)。第五節(jié)、低能β放射源的活度測量使用4πβ計(jì)數(shù)法測β源的活度時，β粒子的探測效率受到計(jì)數(shù)管死角及源自吸收、膜吸收的影響。對低能β射線，這種影響尤其嚴(yán)重。而符合法雖然可避開源探測效率問題，卻受到衰變方式的限制——它必須是β-γ級聯(lián)衰變的核素。因此，對一些低能純β放射性核素的活度測量必須尋求新的方法。一種辦法是將β放射性核素以氣態(tài)形式充入計(jì)數(shù)管中，這樣在使立體角達(dá)到4π的同時，也免除了源自吸收、反散射等的影響，這就是

6、所謂的內(nèi)充氣法。另一種辦法是采用液體閃爍法，這是本章要介紹的。一、低能β放射源的測量方法液體閃爍測量是閃爍測量的一種方式，它與固體閃爍測量一樣，是利用閃爍材料將射線轉(zhuǎn)變?yōu)闊晒?，再利用光電倍增管將之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，從而分析射線的數(shù)量和能量。液體閃爍測量又不同于固體閃爍測量，放射源不是置于閃爍體之外，而是直接置于閃爍體之中，使射線的能量直接被閃爍液吸收，并且測量的幾何條件接近4π。液體閃爍計(jì)數(shù)法主要用于α與β放射性核素的探測與分析，尤其適合低能β發(fā)射體（如和）的相對測量。它也用于電子俘獲衰變后繼發(fā)X射線與俄歇電子的放射性核素的相對活度的測量。二、液體閃爍計(jì)數(shù)原理：閃爍體吸收

7、射線能量→原子、分子電離激發(fā)→受激原子、分子退激發(fā)射熒光光子→光子在光電倍增管的光陰極激出光電子→光電子經(jīng)倍增產(chǎn)生電子流→電子流在陽極負(fù)載上產(chǎn)生電信號→電信號由電子儀器記錄分析選擇合適的液體閃爍劑，優(yōu)良的光電倍增管，采取雙管符合技術(shù)，好的制樣技術(shù)等都很重要。在液體閃爍計(jì)數(shù)中放射性樣品與一種或幾種有機(jī)熒光體一起溶于有機(jī)溶劑中。常用的溶劑有甲苯、二甲苯、二氧己環(huán)以及其他的芳香烴或乙醚。液體閃爍體借助溶劑分子的電離與激發(fā)吸收輻射能。所吸收的能量接著有效地傳遞至有機(jī)熒光分子（其濃度通常在0.5%到1%之間）。之后該能量的一部分通過熒光分子的退激轉(zhuǎn)變?yōu)楣?。三?/p>