放射防護線與物質的相互作用(編輯修改稿)
2024-07-15 07:26 本頁面
【文章內容簡介】 量之間的關系可表示為： 31 )/( ??? ? hZ n ??式中 n是原子序數(shù)的函數(shù)，對低原子序數(shù)材料 n近似取 4，對高原子序數(shù)材料 n近似取 32 吸收限 33 2．發(fā)生幾率 ?光電效應的概率在光子能量等于 K、L、 M電子結合能時發(fā)生突然的跳變，概率最大。 ?光電效應的概率特別大的地方稱為吸收限。 34 3．光電效應中的特征輻射 ?X線管中擊脫軌道電子的是陰極飛來的 高速電子 ， ?光電效應中是 X線光子 ，結果是造成電子空位，產(chǎn)生特征輻射。 35 3．光電效應中的特征輻射 ?X線光子把碘的 K電子擊脫，造成一個 K空位時，一般情況下都是鄰近殼層的電子躍入填充其空位。 ?L電子躍入填充時產(chǎn)生能量為 (－ ＝ )； ?L空位由 M電子躍入填充時放出一個 光子 (－ ＝ )，一直繼續(xù)下去，直到。 ?K空位也可由外來的自由電子落入填充，這時將放出一個 ，這是碘的最大能量的特征輻射。 36 3．光電效應中的特征輻射 ?Ca是人體內 Z最高的主要元素，它的 K特征輻射只有 4 keV，遠小于 X線光子能量，在其發(fā)生后點幾毫米之內就被吸收了。 ?人體內其它元素的特征輻射的能量更小( keV)。 ?人體各組織由 X線照射所產(chǎn)生光電效應的特征輻射將全被組織吸收。 37 4．光電子的角分布 ?單位立體角內放出的光電子的角度分布由下式?jīng)Q定 ： ?式中， θ 是 X射線光子的入射方向與光電子出射之夾角； ?β是光電子速度與光速之比。 42)c o s1(si n??????ddN38 39 4．光電子的角分布 ?光電子的角分布與光子的能量有關 ，當光子能量很低時，光電子與入射方向成90176。 角射出的幾率最大。 ?隨著光子能量的增加，光電子的分布逐漸傾向于前方（入射方向）。 40 5．診斷放射學中的光電效應 ?診斷放射學中的光電效應，可從利弊兩個方面進行評價。 ?光電效應能產(chǎn)生 質量好 的照片影像，原因： ?① 不產(chǎn)生散射線，減少照片的灰霧； ?② 增加人體不同組織和造影劑對射線的吸收差別， 產(chǎn)生高對比度的 X射線照片。 ?有害的方面是，入射 X射線通過光電效應可全部被人體吸收，增加了受檢者的劑量。 41 5．診斷放射學中的光電效應 ?從被檢者接收 X射線劑量看光電效應是很有害的。 ?被檢者從光電效應中接收的 X線劑量比其他任何作用都多。一個入射光子的能量通過光電作用全部被人體吸收，在康普頓散射中被檢者只吸收入射光子能量的一小部分。 ?從全面質量管理觀點講，應盡量減少每次 X射線檢查的劑量。 42 5．診斷放射學中的光電效應 ?為此，應設法減少光電效應的發(fā)生。 ?由于光電效應發(fā)生概率與光子能量 3次方成反比，利用這個特性在實際工作中采用高千伏攝影技術，從而達到降低劑量的目的。 ?不過，在乳腺 X射線攝影中，要注意平衡對比度和劑量之間的矛盾。 43 二、康普頓效應 ?作用過程 ?散射光子及反沖電子 ?散射光子及反沖電子的角分布 ?作用幾率 ?診斷放射學中的康普頓效應 ?發(fā)現(xiàn)的意義 44 二、康普頓效應 45 ?當能量為 hν 的光子與原子的 外層軌道電子 相互作用時，光子交給軌道電子部分能量后，其頻率發(fā)生改變并與入射方向成 υ 角散射 (康普頓散射光子 )，獲得足夠能量的軌道電子則脫離原子與光子入射方向成 θ 角的方向射出 (康普頓反沖電子 ) 。 ?康普頓發(fā)現(xiàn)，簡稱康普頓效應或康普頓散射。 46 ?康普頓效應產(chǎn)生： ?①反沖電子，反沖角度 θ ?② 散射光子 ，散射角度 φ ， 頻率 ν ′ 47 2．反沖電子及散射光子 ? 只有入射光子能量遠遠超過電子在原子中的結合能 (約10000倍 )時，才容易發(fā)生康普頓效應。 ? 實際常忽略軌道電子的結合能，把康普頓效應看成是入射光子與自由電子的碰撞。 ? 象兩個球的碰撞 (入射光子，自由電子 )，碰撞時若光子從電子邊上擦過，偏轉角度很小，反沖電子獲得的能量也很小，散射光子保留了絕大部分能量；如果碰撞更直接些，光子的偏轉角度增大，損失的能量增多；正向碰撞時，反沖電子獲得的能量最多，這時被反向折回的散射光子仍保留一定的能量。 48 2．反沖電子及散射光子 49 2．反沖電子及散射光子 ?矢量圖表示在康普頓散射中和入射光子方向成不同角度的散射光子與反沖電子能量分配的特性。 hν 為入射光子能量，而 hν
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