放射性射线

放 射 性 射 线 医生的“眼睛”——X射线。X射线诊断是利用X线来检查人体疾病的一门临床科学，是特殊的临床检查方法之一。在近代医学中除常规检查外，X线检查是最为广泛的诊断方法，它促进了基础科学和临床科学的发展。那么什么是X射线，它是怎么来的呢？除此以外还有那些射线呢？ 一、放射性的发现 X射线的发现 1895年11月8日，德国科学家伦琴在研究阴极射线的实验中发现了一种意想不到的现象。当时，为了防止可见光的影响，他用厚厚的黑纸把放电管包裹起来。在暗室中伦琴发现放电管放电时，距它1 rn外的涂有氰亚铂酸钡的荧光屏发出了微弱的荧光。这使他十分惊奇，因为没有办法解释发出可见光的原因。他推断，看到的荧光可能是一种未知的射线引起的。 伦琴在进一步研究中发现，这种射线能够穿透上千页书，2一3cm厚的木板，几厘米厚的橡胶板。一只有1.5 cm以上厚度的铅板才能把它挡住。可见，这种射线具有很强的穿透力。 1895年12月28日，伦琴发了论文，初步出新射线的一些性质:直线传播，不被玻璃棱镜反射和折射，也不被电场或磁场偏转:所有物体对新射线几乎都是透明的，能显示放在盒子里的祛码，能显示人手骨骼的轮廊，可使荧光物质发光，可使照相底片感光。 伦琴无法确定新射线的本质，就把它称为x射线（X一ray)。直到19l2年，才由德国物理学家劳厄判定X射线是频率极高的电磁波。 从透视到CT 1895年伦琴发现x射线后。很快就在医疗上得到应用.直到令天x射线仍被用于身体的透视检查，是医举诊断的重要手段。同时，x射线还被用来治疗某些疾房.如用一定强度的x好线治疗皮肤痛。 用X射线进行治医学诊斯可以分X射线透视与x射线摄影两类。进行透视时.将患者被检查的部位置于x射线管与银屏之间，直按通过荧先屏进行观察还可以使患者转动从不司的角度进行观察。透视的突出优点是可以立即得到检查结果。缺点是没有记录结果可供对比，对微小病灶的分辨力也较差。透视时患者所接受的辐射剂量也要比摄影拍片多.医生在检查时也会受到x射线的辐射。 近年来x射线透视有了很大的改进。摄像管取代了荧光屏，摄像管得到信号经加工后在显像管映出，这样.医生可以在其他房间观察。避免受到照射，由于摄像管的灵敏度很高，所用，射线的剂量可以小的多.病人也能避免大剂量辐射可能产生的损伤。还有一个好处：x射线能够透过不太厚的木板.塑料等。可以用这些材料把射像管包起来。于是病人做透视就不必到黑屋子里去了。 不过，严格说来无论透视还是射影得到的都是人体在X射线下所成的“影’。各层组织的影前后重叠，有些被遮挡的病灶无法清晰显示。为了克服这一缺陷。1972年.CT技术问世。CT是“电子计算机断层成像”英文名（Computer Tomography）的首字字母。进行CT检查时，X射线和摄像管从多个角度对射部进行拍摄，得到多幅影像，然后由计算机分析这些影像，得到人体的一幅幅断层照片。 二、天然放射性的发现 x射线的发现打开了一个全新的研究领域，引起许多科学家的兴趣与关注，人们纷纷开展了对这种射线本性的深人研究。 安东尼·亨利·贝克勒尔（Antoine Henri Becquerel ，1852—1908年），法国物理学家。安东尼·亨利·贝克勒尔1982年生于法国。因发现天然放射性，与皮埃尔·居里（Pierre Curie 1859—1906年）和玛丽·居里（Marie Curie 1867—1934年）夫妇因在放射学方面的深入研究和杰出贡献，共同获得了1903年度诺贝尔物理学奖。贝克勒尔发现放射性当然也有一定的偶然性，但贝克勒尔自己却常对人说：在他的实验室里发现放射性是“完全合乎逻辑的。” 1896年初，法国物理学家贝克勒尔想X射线可能与荧光有关系，就开始了这方面 的研究。他选择了在日光照硒下能发出荧光的铀盐一一硫酸钾铀酰做实验材料。他用黑纸 把照相底片包住，放到这种铀盐的下面，在阳光下曝晒几个小时，底片显影后，发现了铀 盐在底片上的黑色轮廓.表示底片已经感‘光”，“光源”就是这种铀盐。由于可见光不能穿 透黑纸，贝克勒尔认为，这种铀盐在阳光下除了能够发出荧光外，还能发射X射线，致使底片感光。 再次准备实验的时候遇到了几个阴天。贝克勒尔只好把准备好的铀盐和包好的底片一起放进了抽屉。几天以后，贝克勒尔在检查底片时意外发现底片又已经感“光”。这个事实使贝克勒尔认为铀盐本身能够发射一种神秘的射线，正是这种射线导致了底片感光。1896年3月2日，他在法国科学院例会上公布了这了一发现。 贝克勒尔进一步用不发荧光的铀化合物进行实验。发现也能使底片感光，铀化合物发出的射线也能像X射线一样穿透多种物质。他还发观，只要有铀元素存在.不论是什么化合物，就一定有这种贯穿本领很强的射线发出。贝克勒尔进一步指出，这种发出射线的能力是铀原子自身的性质。这就是天然放射性。 对天然放射现象研究的下一个重大进展，是居里夫人做出的。1897年，她在撰写博士论文时选择了贝克勒尔发现的射线作为研究课题。居里夫人首先证实了铀盐发出射线的强度只与化合物中铀的含量成正比，而与化合物的成分无关，也不受光照、加热、通电等因素的影响。由此，她确认这一现象的起因在原子内部，并提出了“放射性”这个词，用来描写这一现象。 居里夫人还提出了一个重要的问题:是否还有其他元素也具有这种性质?她决定检查当时知道的所有元素，结果发现钍也发射类似的射线。 在对铀钍混合物进行测量时。居里夫人发现有的矿石混合物的辐射强度比已测到的铀和钍的放射性强得多，她大胆假定这些矿石中含有当时尚不知晓的放射性元素。 玛丽·居里（1867-1934），原名：玛丽·斯克沃多夫斯卡（Marie Sklodowska） 是波兰裔法国籍女物理学家、放射性化学家。 与其丈夫共同发现了放射性元素 HYPERLINK "http://baike.baidu.com/view/38454.htm"钋，之后又发现了放射性元素镭，两度获得诺贝尔奖，是历史上第一个获得两项诺贝尔奖的人。除获诺贝尔奖外，她的各种荣誉称号有：会员56个，会长2个，院士19个，院长1个，博士20个，教授1个，荣誉市民3个；另外获得奖金10项，奖章16枚。爱因斯坦曾说：“在所有世界著名人物中，玛丽·居里是唯一没有被盛名所宠坏的人。”[ 她和丈夫法国科学家皮埃尔居里一起开始了一项艰苦的工作:从沥青铀矿中分离这种新元素。1898年7月，她们发现了一种放射性比铀强400倍的新元素，他们把它命名钋(Po1on um)，以纪念居里夫人的祖国波兰。同年13月，他们又发现了放射性比铀强百万倍的镭(Radium)。 镭的发规再次轰动了科学界，但是也有人怀疑它的存在。为了排除这一怀疑，居里夫妇经过艰苦繁重的工作，在几万次提拣之后，终于在1902从8t沥青铀矿渣中提炼出0.12 g纯净的氯化镭，确证了镭元素的存在。 三、射线到底是什么 放射性物质发射出的射线到底是什么?这个问题吸引了科学家的注"意 。发现了天然放 射性之后不久，人们就发现，各种放射性元索发出的射线中包括ɑ、β和γ三种射线。 人们让射线通过电场或磁场，观察射线是否由于电场或磁场的作用而偏离原来的方向。这种方法的依据是带电粒子在穿过电场或磁场时会受到力的作用。 把放射源（铀、钋或镭)放入用铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，在两块金属板之间加一个电场，实验结果如图所示。放出的射线在电场中分解为三束，向左偏转较大的一束叫β射线，中间不偏转的一束叫做γ射线。向右偏转较小的一束叫做ɑ射线。 四、三种射线的性质 此外，这三种射线穿透物质的能力也不相同。把辐射强度减到初始值一半所需铝板的厚度如下表所示。 射线的种类 铝板的厚度/cm ɑ射线 0.0005 β射线 0.05 γ射线 8 可见，ɑ射线的穿透能力最弱，γ射线的穿透能力最强。 在多方面研究后确认：ɑ射线是带正电的高速粒子流。粒子的电荷量是电子的2倍，质量是氢原子的4倍。实际上就是氦原子核。Ɑ粒子的动能很大·，速度可以达到光速的 。'很容易使气体电离，使底片感光的作用也很强。但是由于它跟物质的原子碰撞时很容易损失能量.因此它贯穿物质的能力很弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 β射线是高速电子流，它的速度更大，可达光速的99% 。它的电离作用较弱，贯穿本领较强:很容易穿透黑纸，甚至能穿透几厘米厚的铝板。 γ射线是能量很高的电磁波，波长很短，在上 m以下，它的电离作用更小，贯穿本领更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 课外阅读 伽玛刀：伽玛刀又称立体定向伽玛射线放射治疗系统，是一种融合现代计算机技术、立体定向技术和外科技术于一体的治疗性设备。“伽玛刀”名为“刀”，但实际上并不是真正的手术刀，它是一个布满直准器的半球形头盔，头盔内能射出201条钴60高剂量的离子射线---伽玛射线。它经过CT和磁共振等现代影像技术精确地定位于某一部位，我们称之为“靶点”。它的定位极准确，误差常小于0.5毫米；每条伽玛射线剂量梯度极大，对组织几乎没有损伤。但201条射线从不同位置聚集在一起可致死地摧毁靶点组织。它因功能尤如一把手术刀而得名，有无创伤、不需要全麻、不开刀、不出血和无感染等优点。 _1234567890.unknown _1234567891.unknown