放射物理與輻射防護(hù)是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課之一，其教學(xué)任務(wù)是為后續(xù)專業(yè)課及繼續(xù)教育課程奠定必要的基礎(chǔ)。根據(jù)影像技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求，本教材教學(xué)內(nèi)容涵蓋了影像物理、核醫(yī)學(xué)物理、放射治療劑量學(xué)基礎(chǔ)以及醫(yī)療照射的輻射防護(hù)學(xué)知識(shí)、能力及素質(zhì)要求。影像物理、核醫(yī)學(xué)物理主要講授有關(guān)射線及放射性核素的基本特性、產(chǎn)生以及射線與物質(zhì)相互作用的基本過(guò)程、輻射能量的轉(zhuǎn)移、沉積、傳遞規(guī)律；放射治療劑量學(xué)則主要介紹放射治療過(guò)程中輻射劑量計(jì)算、測(cè)量以及基本的劑量學(xué)體系；輻射防護(hù)部分則重點(diǎn)介紹國(guó)際相關(guān)組織、國(guó)家對(duì)醫(yī)療照射所制定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、條例和輻射防護(hù)法規(guī)。
1. 探索專業(yè)基礎(chǔ)課教材課程思政呈現(xiàn)方式，將課程思政教育與專業(yè)知識(shí)講授有機(jī)融合，突出專業(yè)知識(shí)中的思政元素及其內(nèi)含教育寓意。
2.根據(jù)現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的教育資源獲取的便利性，知識(shí)展示的多維性，學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的自主性，在上版教材網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)的基礎(chǔ)上，本版教材嘗試將紙質(zhì)內(nèi)容與數(shù)字教學(xué)資源以融合教材的形式提供給教育者和學(xué)習(xí)者。
3.根據(jù)近年來(lái)國(guó)家頒布的有關(guān)放射防護(hù)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)表的關(guān)于醫(yī)療照射的放射防護(hù)體系、概念，對(duì)教材的相關(guān)部分進(jìn)行了更新。
4.考慮到各校實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，體現(xiàn)以學(xué)生為中心教學(xué)理念，根據(jù)教學(xué)大綱要求，對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整、補(bǔ)充。增加了部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)字資源，便于學(xué)生自學(xué)。
放射物理與輻射防護(hù)是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)等本科專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，其教學(xué)任務(wù)是為后續(xù)專業(yè)課及畢業(yè)后教育奠定必要的基礎(chǔ)。教材內(nèi)容涉及放射物理學(xué)基礎(chǔ)、放射治療輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)以及放射防護(hù)基本法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。
上版教材《放射物理與輻射防護(hù)》為國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)十三五規(guī)劃教材。自2016 年8 月首版發(fā)行以來(lái)，由于內(nèi)容選取得當(dāng)、深淺適度、體例編排適合教與學(xué)，紙、數(shù)融合特色突出，全國(guó)開(kāi)辦醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)的院校廣泛使用。首版教材累計(jì)印刷12 次，累計(jì)發(fā)行5 萬(wàn)余冊(cè)。由于本教材講授內(nèi)容貼近職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，教材成為國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)大型設(shè)備操作技能考核及職稱晉升考試的重要參考書。
黨的二十大勝利召開(kāi)，吹響了全面推動(dòng)高等教育高質(zhì)量發(fā)展的號(hào)角，為黨育人，為國(guó)育才成為高等教育神圣使命。為適應(yīng)新醫(yī)科發(fā)展對(duì)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)教育帶來(lái)的挑戰(zhàn)，特別是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展對(duì)教育教學(xué)及知識(shí)獲取帶來(lái)的重要變革，充分彰顯教材在立德樹(shù)人過(guò)程中的獨(dú)特作用，在充分調(diào)研及廣泛征求國(guó)內(nèi)院校教師對(duì)教材使用建議的基礎(chǔ)上，編者對(duì)本教材進(jìn)行了第二輪修訂。
1. 探索專業(yè)基礎(chǔ)課教材課程思政呈現(xiàn)方式，將課程思政教育與專業(yè)知識(shí)講授有機(jī)融合，突出專業(yè)知識(shí)中的思政元素及其內(nèi)含教育寓意。
2. 根據(jù)現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的教育資源獲取的便利性，知識(shí)展示的多維性，學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的自主性，在上版教材網(wǎng)絡(luò)增值服務(wù)的基礎(chǔ)上，本版教材嘗試將紙質(zhì)內(nèi)容與數(shù)字教學(xué)資源以融合教材的形式提供給教育者和學(xué)習(xí)者。將過(guò)去不容易在紙質(zhì)教材上展現(xiàn)的動(dòng)畫、視頻、微課、圖示等數(shù)字資源以插入二維碼的形式在紙版教材中體現(xiàn)，閱讀者通過(guò)掃描二維碼就可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)多維顯示并通過(guò)移動(dòng)客戶端實(shí)現(xiàn)交互式學(xué)習(xí)。
3. 根據(jù)近年來(lái)國(guó)家頒布的有關(guān)放射防護(hù)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際相關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)表的關(guān)于醫(yī)療照射的放射防護(hù)體系、概念，對(duì)教材的相關(guān)部分進(jìn)行了更新。
4. 考慮到各校實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，體現(xiàn)以學(xué)生為中心教學(xué)理念，根據(jù)教學(xué)大綱要求，對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整、補(bǔ)充。增加了部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)字資源，便于學(xué)生自學(xué)。
本教材建議教學(xué)54 學(xué)時(shí)，理論教學(xué)38 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)16 學(xué)時(shí)。
在本輪教材修訂過(guò)程中，雖然采納了多數(shù)院校同行對(duì)上版教材所提出的意見(jiàn)與建議，但是由于編者水平所限，書中難免仍存缺點(diǎn)與不足，懇請(qǐng)使用本教材的師生及閱讀本書的同行給予寶貴意見(jiàn)以便下次修訂、完善。
主編
2023 年6 月
教授，理學(xué)碩士，放射醫(yī)學(xué)博士，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)獒t(yī)療照射輻射劑量學(xué)問(wèn)題。近年來(lái)發(fā)表論文40余篇，山東省教學(xué)名師，泰安市拔尖人才。承擔(dān)山東省科技廳、山東省教育廳、山東省衛(wèi)生廳科研課題6項(xiàng)。 主編教材多部， 省級(jí)精品課程放射治療劑量學(xué)負(fù)責(zé)人，省級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 ，山東第一醫(yī)科大學(xué)國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)負(fù)責(zé)人。
第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)/1
第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)/1
一、揭示原子結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)/1
二、玻爾的原子模型/3
三、原子核外的電子結(jié)構(gòu)/6
第二節(jié)原子核結(jié)構(gòu)/7
一、原子核組成/7
二、原子核結(jié)合能/8
三、原子核能級(jí)/10
四、原子核自旋與核磁矩/10
第三節(jié)磁共振/11
一、核磁矩在靜磁場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)/11
二、核磁共振現(xiàn)象/13
三、核自旋弛豫/14
第四節(jié)磁共振現(xiàn)象的醫(yī)學(xué)應(yīng)用/15
一、磁共振波譜分析技術(shù)/15
二、磁共振成像技術(shù)/17
第二章核衰變/20
第一節(jié)放射性核素衰變類型/20
一、衰變/20
二、衰變/21
三、衰變和內(nèi)轉(zhuǎn)換/22
第二節(jié)原子核的衰變規(guī)律/22
一、衰變規(guī)律/22
二、衰變平衡/24
第三節(jié)放射性核素衰變的統(tǒng)計(jì)/25
第四節(jié)醫(yī)用放射性核素的生產(chǎn)與制備/26
一、放射治療常用放射性核素及其產(chǎn)生/26
二、核醫(yī)學(xué)常用放射性核素及其產(chǎn)生/27
第五節(jié)放射性核素的臨床應(yīng)用/30
一、放射性核素在腫瘤放射治療中的應(yīng)用/30
二、放射性核素在核醫(yī)學(xué)檢查中的應(yīng)用/31
第三章醫(yī)用X射線的產(chǎn)生與特性/34
第一節(jié)X射線的發(fā)現(xiàn)/34
第二節(jié)X射線的本質(zhì)與特性/35
一、X射線的本質(zhì)/35
二、X射線的基本特性/36
第三節(jié)X射線的產(chǎn)生條件與裝置/37
一、X射線的產(chǎn)生條件/37
二、X射線的發(fā)生裝置/37
第四節(jié)X射線的產(chǎn)生原理/40
一、電子與物質(zhì)的相互作用/40
二、兩種X射線的產(chǎn)生原理/41
第五節(jié)X射線的量與質(zhì)/46
一、概念及其表示方法/46
二、影響X射線量和質(zhì)的因素/47
第六節(jié)X射線的產(chǎn)生效率/48
第七節(jié)X射線強(qiáng)度的空間分布/49
第四章X（或）射線與物質(zhì)的相互作用/53
第一節(jié)概述/53
一、X射線與物質(zhì)相互作用的概率/54
二、射線的衰減/54
三、能量轉(zhuǎn)移和吸收/56
第二節(jié)X射線與物質(zhì)相互作用的主要過(guò)程/57
一、光電效應(yīng)/57
二、康普頓效應(yīng)/60
三、電子對(duì)效應(yīng)/64
第三節(jié)X射線與物質(zhì)相互作用的其他過(guò)程/64
一、相干散射/64
二、光核作用/65
第四節(jié)各種作用發(fā)生的相對(duì)概率/65
一、Z和h與三種基本作用的關(guān)系/65
二、診斷放射學(xué)中各種基本作用發(fā)生的相對(duì)概率/66
第五章X（或）射線在物質(zhì)中的衰減/68
第一節(jié)單能X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律/68
一、窄束X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律/68
二、寬束X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律/70
第二節(jié)連續(xù)X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律/71
一、連續(xù)X射線在物質(zhì)中的衰減特點(diǎn)/71
二、影響X射線衰減的因素/72
三、X射線的濾過(guò)/73
第三節(jié)診斷放射學(xué)中X射線的衰減/75
一、人體的構(gòu)成元素和組織密度/76
二、X射線通過(guò)人體的衰減規(guī)律/76
第四節(jié)X射線的臨床應(yīng)用/77
一、X射線攝影技術(shù)/78
二、介入放射技術(shù)/79
三、計(jì)算機(jī)體層成像技術(shù)/79
四、腫瘤放射治療技術(shù)/80
第六章常用的輻射量和單位/81
第一節(jié)描述電離輻射的常用輻射量和單位/81
一、描述輻射場(chǎng)性質(zhì)的量/81
二、照射量/83
三、比釋動(dòng)能/84
四、吸收劑量/84
五、吸收劑量、比釋動(dòng)能及照射量之間的關(guān)系和區(qū)別/86
第二節(jié)輻射防護(hù)中使用的輻射量和單位/88
一、當(dāng)量劑量/88
二、有效劑量/89
三、吸收劑量的蒙特卡洛計(jì)算/91
四、集體當(dāng)量劑量和集體有效劑量/93
五、待積當(dāng)量劑量和待積有效劑量/93
第七章放射線的測(cè)量/95
第一節(jié)照射量的測(cè)量/95
一、自由空氣電離室/95
二、實(shí)用型電離室/97
三、電離電荷測(cè)量電流/99
第二節(jié)吸收劑量的測(cè)量/100
一、吸收劑量的基本測(cè)量法/100
二、電離室測(cè)量法/101
三、吸收劑量的其他測(cè)量方法/104
第三節(jié)射線質(zhì)的測(cè)定/105
一、400kV以下X射線質(zhì)的測(cè)定/105
二、高能X射線能量的測(cè)定/105
三、高能電子束能量的測(cè)定/106
第四節(jié)醫(yī)用影像檢查技術(shù)的輻射劑量學(xué)評(píng)價(jià)/106
一、X射線攝影與X射線透視檢查技術(shù)輻射劑量學(xué)評(píng)價(jià)/107
二、CT檢查的輻射劑量學(xué)評(píng)價(jià)/108
三、核醫(yī)學(xué)檢查劑量學(xué)評(píng)價(jià)/110
第八章放射治療劑量學(xué)/113
第一節(jié)放射源和放射治療設(shè)備/113
一、放射治療常用的放射源及照射方式/113
二、放射治療常用的放射性同位素/113
三、放射治療常用的治療設(shè)備/114
四、放射治療技術(shù)/115
第二節(jié)高能X射線射野劑量學(xué)/115
一、模體/115
二、百分深度劑量/116
三、組織空氣比/119
四、組織最大劑量比/120
五、等劑量分布與射野離軸比/121
六、楔形射野及劑量分布/122
七、人體曲面和不均勻組織的修正/123
八、輸出劑量的計(jì)算方法和實(shí)例/124
第三節(jié)高能電子射線射野劑量學(xué)/126
一、高能電子射線束的產(chǎn)生及物理特性/126
二、電子線百分深度劑量/126
三、電子線等劑量曲線的分布/128
四、電子線射野的均勻性和半影/128
五、高能電子線輸出劑量的計(jì)算/129
第四節(jié)近距離照射劑量學(xué)/129
一、近距離照射劑量學(xué)的基本特點(diǎn)及其劑量分布/130
二、腔內(nèi)照射劑量學(xué)/131
三、組織間照射劑量學(xué)/132
四、粒子植入照射劑量學(xué)/132
第五節(jié)放射治療計(jì)劃設(shè)計(jì)的基本劑量學(xué)原則/132
一、放射治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)/133
二、放射治療計(jì)劃的評(píng)估與驗(yàn)證/133
第九章放射線對(duì)人體的影響/136
第一節(jié)放射線的生物效應(yīng)/136
一、放射生物學(xué)基礎(chǔ)/136
二、輻射生物效應(yīng)分類/139
三、胎兒出生前受照效應(yīng)/144
四、皮膚效應(yīng)/145
第二節(jié)影響輻射損傷的因素/146
一、與電離輻射有關(guān)的因素/146
二、與機(jī)體有關(guān)的因素/148
三、環(huán)境因素/148
四、醫(yī)療照射因素/149
第十章放射防護(hù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)/153
第一節(jié)放射防護(hù)法規(guī)/153
第二節(jié)放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)/154
一、標(biāo)準(zhǔn)的概念/154
二、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展/155
三、醫(yī)用放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)/155
第三節(jié)放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)介紹/156
一、國(guó)際電離輻射防護(hù)基本安全標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介/156
二、國(guó)際電離輻射防護(hù)和輻射安全的基本安全標(biāo)準(zhǔn)/157
三、我國(guó)現(xiàn)行放射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)/159
第四節(jié)放射防護(hù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施/160
一、放射工作單位自主管理/160
二、衛(wèi)生行政部門監(jiān)督管理/161
第十一章放射線的屏蔽防護(hù)/164
第一節(jié)輻射防護(hù)的基本方法/164
一、外照射防護(hù)的基本方法/164
二、內(nèi)照射防護(hù)的基本方法/164
第二節(jié)射線屏蔽材料/165
一、對(duì)屏蔽材料的要求/165
二、常用屏蔽防護(hù)材料/165
第三節(jié)射線屏蔽厚度的確定方法/167
一、確定屏蔽厚度的依據(jù)/167
二、屏蔽厚度的計(jì)算/169
第十二章醫(yī)療照射的輻射防護(hù)/175
第一節(jié)醫(yī)用診斷X射線的防護(hù)/175
一、輻射防護(hù)原則/175
二、診斷X射線機(jī)防護(hù)性能的要求/176
三、X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影（CT機(jī)）輻射防護(hù)要求/176
四、輻射防護(hù)設(shè)施/177
五、醫(yī)用X射線診斷防護(hù)安全操作要求/178
六、CT操作中的輻射防護(hù)要求/180
七、介入放射學(xué)操作中的輻射防護(hù)要求/180
八、婦女X射線檢查的防護(hù)/181
九、兒童X射線檢查的防護(hù)/182
第二節(jié)腫瘤放射治療的輻射防護(hù)/183
一、醫(yī)用電子直線加速器的輻射防護(hù)/183
二、醫(yī)用射線外照射治療的輻射防護(hù)/183
三、外照射放射治療中對(duì)患者的防護(hù)/184
第三節(jié)核醫(yī)學(xué)檢查的輻射防護(hù)/185
一、臨床核醫(yī)學(xué)場(chǎng)所的輻射防護(hù)要求/185
二、放射性藥物操作的輻射防護(hù)要求/185
三、臨床核醫(yī)學(xué)治療的輻射防護(hù)要求/185
第四節(jié)輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)/186
一、場(chǎng)所輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)/186
二、個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)/186
第五節(jié)醫(yī)療照射的輻射防護(hù)管理/187
一、輻射防護(hù)管理機(jī)構(gòu)/187
二、放射性工作申請(qǐng)?jiān)S可制度/187
三、輻射防護(hù)管理內(nèi)容/188
實(shí)驗(yàn)/195
實(shí)驗(yàn)一X射線特性的驗(yàn)證/195
實(shí)驗(yàn)二放射性活度統(tǒng)計(jì)測(cè)量仿真實(shí)驗(yàn)/195
實(shí)驗(yàn)三X射線能譜特性仿真實(shí)驗(yàn)/198
實(shí)驗(yàn)四X射線機(jī)輸出量的測(cè)量/199
一、X射線機(jī)輸出量的測(cè)量/199
二、X射線機(jī)輸出量測(cè)量仿真實(shí)驗(yàn)/200
實(shí)驗(yàn)五X射線半值層測(cè)量實(shí)驗(yàn)/203
一、X射線半值層的測(cè)量/203
二、X射線半值層測(cè)量仿真實(shí)驗(yàn)/203
實(shí)驗(yàn)六透視X射線機(jī)防護(hù)區(qū)照射量率的測(cè)量/206
實(shí)驗(yàn)七X射線屏蔽材料鉛當(dāng)量測(cè)量/208
一、X射線屏蔽材料鉛當(dāng)量測(cè)量/208
二、X射線屏蔽材料鉛當(dāng)量測(cè)量仿真實(shí)驗(yàn)/209
實(shí)驗(yàn)八介入放射學(xué)輻射劑量學(xué)測(cè)量/210
實(shí)驗(yàn)九CT劑量學(xué)指數(shù)測(cè)量及評(píng)價(jià)/211
實(shí)驗(yàn)十加速器機(jī)房外周圍當(dāng)量劑量率測(cè)量及評(píng)價(jià)/212
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