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X线的性质与物质相互作用.ppt
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1、.X线性质与物质相互作用邢台市人民医院 孔德博.X X线性质与物质相互作用线性质与物质相互作用X X线性质线性质X X线特性线特性X X线与物质相互作线与物质相互作用用.X X线的性质线的性质X X线的本质线的本质 X X线是电磁辐射谱中的一部分,属于电离辐射,线是电磁辐射谱中的一部分,属于电离辐射,波长介于紫外线和波长介于紫外线和射线之间。其本质和可见光、紫外线射线之间。其本质和可见光、紫外线灯完全一样,就是电磁波,不同的是灯完全一样,就是电磁波,不同的是X X线频率高,波长短。线频率高,波长短。所以所以X X线同可见光一样,也具有波粒二象性。线同可见光一样,也具有波粒二象性。1 1、波动性
2、(大量)、波动性(大量)属于横波,具有衍射、偏振、反属于横波,具有衍射、偏振、反射、折射等现象。射、折射等现象。2 2、微粒性(少量)、微粒性(少量)光电效应、荧光作用、电离作用光电效应、荧光作用、电离作用。.X X线的特性线的特性1、物理特性 X线在真空中,是直线传播不可见电磁波。X线不带电,不受外电磁场干扰。穿透本领:X线频率高,波长短,物质吸收较弱,因此有很强的贯穿本领。荧光作用:某些物质被X线照射后,能激发出可见荧光。如磷、钨酸钙、铂氰化钡等荧光物质,增感屏即用此原理制成。电离作用:击脱原子中轨道电子,发生一次电离,被击脱电子继续电离更多原子。X线的电离作用主要是次级电子的电离作用。热
3、作用:X线被物质吸收,最终绝大部分转变为热能。2、化学特性 感光作用:和可见光一样,具有光化学作用。例如使胶片乳剂感光。着色作用:某些物质经X线长期大剂量照射后,其结晶体脱水渐渐改变颜色,称为着色反应,如水晶、铅玻璃。3、生物效应 X线在生物体内产生电离及激发,也就是使生物体产生生物效应。通常将辐射生物效应分为:确定性效应:射线照射人体全部或局部组织,若能杀死相当数量的细胞而这些细胞又不能由活细胞的增殖来补充,则这种照射可引起人类的确定性效应。随机性效应:该效应被认为无剂量阈值,有害效应的严重程度与受照计量的大小无关。.X X线与物质相互作用线与物质相互作用1、光电效应:X线光子与构成原子的内
4、壳层轨道电子碰撞时,将其全部能量传递给原子的壳层电子,电子摆脱原子核束缚,称为自由电子,X线光子被物质吸收,此过程称为光电效应。原子变为离子,处于激发态,外层电子填充空缺,产生特征X线。特征X线离开原子前,又击出外层电子,使之成为俄歇电子,此过程为俄歇效应。产物:光电子、正离子、标识辐射、俄歇电子。产生条件及发生几率:入射光子的能量与轨道电子的结合能必须接近相等(稍大于)才容易产生光电效应。光电发生几率大约和光子能量的三次方成反比,与原子序数的四次方成正比。这就说明:不同密度的物质能产生明显的对比影像,密度的变化可明显影响摄影条件,要根据不同密度物质选择适当的射线能量。意义:增加X线的对比度,
5、病人接收剂量大,为减少对病人的照射,采用高能量射线。.X X线与物质相互作用线与物质相互作用2、康普顿效应:当一个光子击脱原子外层轨道上的电子或者自由电子时,入射光子损失部分能量,并改变原来传播方向,变成散射光子,电子从光子处获得部分能量脱离原子核束缚,按一定方向射出,成为反冲电子,此过程称为康普顿效应。光子入射和散射方向的夹角称为散射角,即偏转角度,反冲电子的运动方向和入射光子的传播方向的夹角称为反冲角。入射光子偏转角度越大,能量损失越多,光子波长越长。散射线几乎全部来自康普顿效应。发生几率:与物质的原子序数成正比,与入射光子的能量(h)成反比(光子能量比电子结合能大很多),即与入射光子的波
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