2025年大學(xué)《核物理》專業(yè)題庫(kù)——核醫(yī)學(xué)物理學(xué)在醫(yī)療技術(shù)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.在核醫(yī)學(xué)成像中，正電子核素???mTc主要用于哪種顯像技術(shù)？(A)正電子發(fā)射斷層掃描(PET)(B)單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)(C)X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)(D)磁共振成像(MRI)2.放射性核素??mTc衰變時(shí)主要發(fā)射的射線是？(A)α射線(B)β?射線(C)β?射線(D)γ射線3.PET成像中，探測(cè)器陣列的主要功能是？(A)產(chǎn)生正電子(B)發(fā)射γ射線(C)探測(cè)湮滅輻射產(chǎn)生的γ射線對(duì)(D)計(jì)算患者體重4.與PET相比，SPECT的主要局限性通常體現(xiàn)在？(A)空間分辨率較低(B)時(shí)間分辨率較低(C)只能進(jìn)行平面成像(D)無(wú)法進(jìn)行功能成像5.用于12?I近距離治療的放射源，其主要的衰變模式是？(A)α衰變(B)β?衰變(C)β?衰變(D)γ衰變6.在核醫(yī)學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行輻射防護(hù)時(shí)，"時(shí)間防護(hù)"的主要含義是？(A)增加屏蔽材料的厚度(B)與輻射源保持盡可能遠(yuǎn)的距離(C)縮短接觸輻射源的時(shí)間(D)穿戴個(gè)人防護(hù)用品7.能量約為511keV的γ射線對(duì)是由什么過(guò)程產(chǎn)生的？(A)放射性核素β?衰變(B)放射性核素α衰變(C)正電子與電子發(fā)生湮滅(D)中子與原子核發(fā)生碰撞8.在核醫(yī)學(xué)治療中，使用1?F-FDG進(jìn)行腫瘤顯像的物理基礎(chǔ)是？(A)1?F-FDG在腫瘤組織有選擇性攝取(B)1?F-FDG衰變產(chǎn)生的β?射線可殺傷腫瘤細(xì)胞(C)1?F-FDG衰變產(chǎn)生的γ射線可被探測(cè)器探測(cè)(D)1?F-FDG是強(qiáng)效的放射治療源9.外照射放射治療中，常用的放射源131I與近距離治療中常用的12?I相比，其主要區(qū)別在于？(A)半衰期不同(B)發(fā)射的射線類型不同(C)主要用于治療的疾病類型不同(D)以上都是10.閃爍探測(cè)器在核醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，其探測(cè)效率主要取決于？(A)入射射線的能量(B)探測(cè)器材料的密度(C)探測(cè)器晶體的大小和形狀(D)以上都是二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題后的橫線上）1.核醫(yī)學(xué)成像中，用于產(chǎn)生正電子的放射性核素稱為_(kāi)_______核素。2.射線在物質(zhì)中傳播時(shí)，其強(qiáng)度隨距離增加而減弱的規(guī)律稱為_(kāi)_______定律。3.在SPECT成像中，為了提高圖像質(zhì)量，常采用________技術(shù)來(lái)克服運(yùn)動(dòng)偽影。4.放射治療中，衡量輻射劑量的物理量是________劑量。5.輻射防護(hù)的三個(gè)基本原則是時(shí)間防護(hù)、________防護(hù)和距離防護(hù)。6.PET/CT融合成像能夠?qū)ET的________信息與CT的解剖信息結(jié)合起來(lái)。7.放射性核素的生產(chǎn)方法主要有核反應(yīng)堆生產(chǎn)、加速器生產(chǎn)和高通量分離技術(shù)等，其中生產(chǎn)醫(yī)用1?F的主要方法是________。8.γ射線的衰減主要可以通過(guò)光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和________三種機(jī)制實(shí)現(xiàn)。9.內(nèi)照射防護(hù)中，對(duì)放射性核素進(jìn)行包封，防止其進(jìn)入人體內(nèi)部的措施屬于________防護(hù)。10.核醫(yī)學(xué)設(shè)備中的準(zhǔn)直器的作用是選擇性地允許特定方向射線的通過(guò)，從而確定________。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述正電子發(fā)射斷層掃描（PET）的基本工作原理。2.簡(jiǎn)述核醫(yī)學(xué)實(shí)踐中外部輻射防護(hù)的主要措施有哪些？3.簡(jiǎn)述放射性藥物在核醫(yī)學(xué)診斷中的主要作用。4.簡(jiǎn)述什么是放射性活度，其國(guó)際單位制單位是什么？四、計(jì)算題（每小題10分，共20分）1.某放射性核素的原子量數(shù)為A，半衰期為T(mén)?。請(qǐng)寫(xiě)出其衰變常數(shù)λ的表達(dá)式，并說(shuō)明λ的物理意義。2.一患者需要接受一次??mTc-MDP骨掃描，計(jì)劃給予的放射性活度為5.0MBq。已知??mTc的半衰期為60分鐘，請(qǐng)計(jì)算注射時(shí)??mTc-MDP的放射性活度是多少Curie？（提示：1Curie=3.7×101?Bq）五、論述題（15分）論述核醫(yī)學(xué)物理學(xué)在確保核醫(yī)學(xué)診斷和治療安全有效方面所起的重要作用。請(qǐng)結(jié)合具體實(shí)例說(shuō)明。試卷答案一、選擇題1.B2.D3.C4.A5.B6.C7.C8.C9.D10.D二、填空題1.放射性2.指數(shù)3.旋轉(zhuǎn)采集4.吸收5.屏蔽6.功能7.加速器生產(chǎn)8.電子對(duì)生成9.內(nèi)部10.采集視野三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述正電子發(fā)射斷層掃描（PET）的基本工作原理。解析思路：PET利用放射性正電子核素標(biāo)記的藥物注入患者體內(nèi)，這些核素在衰變過(guò)程中發(fā)射正電子，正電子在組織中與電子相遇發(fā)生湮滅，產(chǎn)生一對(duì)能量相等（約511keV）、方向相反的γ射線。PET探測(cè)器系統(tǒng)由多個(gè)探測(cè)器組成環(huán)形或弧形陣列，同時(shí)探測(cè)這兩束γ射線。通過(guò)精確測(cè)量γ射線到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間差（時(shí)間符合）和方向，可以確定湮滅事件發(fā)生的位置（即放射性核素分布的位置），然后對(duì)整個(gè)探測(cè)到的符合事件進(jìn)行圖像重建，最終得到反映放射性藥物在體內(nèi)分布的三維功能圖像。2.簡(jiǎn)述核醫(yī)學(xué)實(shí)踐中外部輻射防護(hù)的主要措施有哪些？解析思路：外部輻射防護(hù)主要針對(duì)來(lái)自體外放射源（如治療機(jī)、放射性同位素庫(kù)儲(chǔ)存的源）的輻射。主要措施包括：*時(shí)間防護(hù)：縮短與放射源接觸的時(shí)間，減少受照劑量。*距離防護(hù)：增加與放射源的距離，利用輻射強(qiáng)度隨距離平方反比衰減的規(guī)律，降低劑量。*屏蔽防護(hù)：在人與放射源之間設(shè)置合適的屏蔽材料（如鉛、混凝土、鉛玻璃等），吸收或減少穿透輻射。屏蔽材料的選用需考慮射線的類型和能量。3.簡(jiǎn)述放射性藥物在核醫(yī)學(xué)診斷中的主要作用。解析思路：放射性藥物是指將放射性核素作為顯像劑或治療劑，引入人體內(nèi)用于醫(yī)學(xué)診斷或治療的藥物。在診斷中，放射性藥物主要作用是：*顯像：利用特定放射性核素及其標(biāo)記的化合物在目標(biāo)器官、組織或病變部位的聚集（攝取或濃集）特性，并通過(guò)核醫(yī)學(xué)顯像設(shè)備（如PET、SPECT）探測(cè)其發(fā)出的射線，從而獲得該部位的功能、代謝或血流等信息，達(dá)到定性、定位、定量診斷疾病的目的。例如，1?F-FDG用于腫瘤、腦部疾病和心肌缺血的檢查。*代謝/功能研究：通過(guò)觀察放射性藥物在體內(nèi)的分布和動(dòng)力學(xué)變化，評(píng)估器官或組織的生理、生化功能狀態(tài)。4.簡(jiǎn)述什么是放射性活度，其國(guó)際單位制單位是什么？解析思路：放射性活度是指放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生放射性衰變的次數(shù)。它是衡量放射性核素放射性強(qiáng)弱的物理量。國(guó)際單位制（SI）中，放射性活度的單位是貝可勒爾（Becquerel，簡(jiǎn)稱Bq）。1Bq的定義為：放射性核素每秒鐘發(fā)生一次衰變。在非SI單位制中，常用的單位是居里（Curie，簡(jiǎn)稱Ci），1Ci等于3.7×101?Bq。四、計(jì)算題1.某放射性核素的原子量數(shù)為A，半衰期為T(mén)?。請(qǐng)寫(xiě)出其衰變常數(shù)λ的表達(dá)式，并說(shuō)明λ的物理意義。解析思路：衰變常數(shù)λ是描述放射性核素衰變快慢的物理量，定義為單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的概率。它與半衰期T?的關(guān)系為：λ=ln(2)/T?。其中l(wèi)n(2)約等于0.693。因此，衰變常數(shù)λ的表達(dá)式為λ=0.693/T?。其物理意義是單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)放射性核素原子發(fā)生衰變的幾率。2.一患者需要接受一次??mTc-MDP骨掃描，計(jì)劃給予的放射性活度為5.0MBq。已知??mTc的半衰期為60分鐘，請(qǐng)計(jì)算注射時(shí)??mTc-MDP的放射性活度是多少Curie？（提示：1Curie=3.7×101?Bq）解析思路：首先需要將計(jì)劃給予的活度單位MBq轉(zhuǎn)換為Bq，即5.0MBq=5.0×10?Bq。然后利用放射性活度隨時(shí)間衰減的公式A(t)=A?*e^(-λt)，其中A?是初始活度（注射時(shí)的活度），A(t)是時(shí)間t后的活度，λ是衰變常數(shù)，t是時(shí)間。已知半衰期T?=60分鐘=3600秒，衰變常數(shù)λ=ln(2)/T?=0.693/3600s?1。將計(jì)劃給予的活度視為注射時(shí)的活度A?，即A?=5.0×10?Bq。注射時(shí)即為t=0時(shí)刻，此時(shí)的活度就是A?。