第三節核衰變規律
核衰變是原子核趨於穩定狀態的過程。不穩定的核素自發地進行衰變，同時發出各種射線，衰變的種類雖不同，但都遵守共同的基本規律。
一、衰變規律
任何一種放射性核素，雖然所有的核都會發生衰變，但它們並不同時進行，而是有先有後。對於某一個核來說，我們無法預先知道它在什麼時候衰變，不過對由大量原子核所組成的放射性樣品的整體來說，它們的衰變卻服從統計的規律。
假設某種放射性核素含有原子，由於它不斷衰變，母體核素的數量不斷減少，若在時間間隔內衰變掉的母核數，實驗證明，與當時存在的母核數斤和時間間隔。
第四節射線與物質的相互作用
各種射線照射到物質上時，會引起物興的某些反應，射線本身的能量和數量也有所改變。射線與物質間相互作用的過程有以下三種類型。
―、帶電粒子與物質的作用帶電粒子與0質的相互作用主要有電離和激發、散射、軔致輻射等。帶電粒子化。
通過物質對；能暈不斷地損耗，其速度逐漸減慢。損失的能量主要用來使物質的原子電離和激發。帶電粒子與物質原子中的電子發生靜電作用，使電子脫離原子而形成一對離子，這種過程稱為電離。電離本領的大小由帶電粒子所帶的電量、速度和物質的密度而定。當原子中的電子得到的能量不足以使它脫離原子時，電子可以從低能級躍遷到較高的能級，從而使原子激發。帶電粒子通過物質時，會受到物質原子核電場的作用而改變進行的方向，這種現象稱為散射。粒子較粒子質量小，散射作用十分顯著。高速帶電粒子通過物質時，受到物質原子核電場的作用，速度突然變小，損失的能量以電磁波的形式輻射出來，這種輻射稱為軔致輻射，它實質上就是X射線。帶電粒子流通過物質時，由於電離、激發、散射等作用的結果，使沿入射方向的粒子流的數量越來越少，我們說粒子被物質吸收了。
二、光子與物質的作用
射線和X射線都是光子流，它們與物質的作用方式主要有以下三種。
1.光電效應：
當能量不大的光子與物質原子作用時，可以把光子的全部能量交給原子的一個內層電子，使電子脫離原子的束縛成為自由電子，同時光子本身被吸收，這就是光電效應。內層電子放出後，較外層電子填補其空位，同時放出標識X射線。
光子和物質原子的較外層電子作用時，光子可以把自身的部分能量傳給電子，使電子脫離原子，因而形成一對離子。這時光子行進的方向改變，這種過程即康普頓效應或康普頓散射散射光子的能量比入射時為小。
2.電子對的生成：
當能量大於兩個電子的靜止質量的光子接近一個原子核時，可能在核電場的作用下轉化成一對正負電子，同時光子消失，這一過程稱為電子對的生成。光子能量轉化為正負電子的靜止質量和動能。
三、中子與物質的作用
中子不帶電，它在物質中不像帶電粒子那樣直接引起電離而損失能量，因此能貫穿很厚的物質。中子與物質的作用方式與它的速度有關。快中子具有很大的貫穿本領。由於不帶電，容易接近原子核，與原子核碰撞時，將能量傳遞給核，使核反衝，中子被散射且能量減小。反衝核在物質中運動時，可使原子電離。一般說來，當中子與質量和它相近的原子核碰撞時，損失的能量較多。因此中子射線容易被含氫量多的物質所吸收。慢中子和熱中子通過物質對，易為物質的原子核捕獲，引起各種核反應。核反應發生的射線都有電離能力，可導致組織的電離。
第五節射線的生物效應
射線對生物體的作用最基本的是對細胞的作用。當射線照射在細胞上時，能使細胞內蛋白質分子發生電離，從而產生種種生化反應。電離作用是導致生物效應的主要因素。
―、射線的原發作用
射線直接作用於機體組織的蛋白質、核蛋白、染色體及酶等生物大分子，使其直接產生電離、激發或化學鍵斷裂，使這些生物大分子的正常生理功能遭到破壞。但這隻是整個原發作用中的一個次要環節。實驗表明，射線的生物效應是由射線衝擊機體內的水分子，使水分子電離和激發後，產生大量的高化學活性和高毒性的自由基和過氧化物，間接地使細胞生物大分子損傷而造成。水分子的電離和激發所產生的自由基，化學性質極活潑，可繼續相互作用或與其它水分子作用而產生。上述水的原發輻射分解產物是正常機體內不存在的、具有很強的氧化活性、對生物組織有高度毒性的物質，可導致生物大分子的損傷和一係列的生理和生化的紊亂。
二、射線的繼發作用
在原發作用的基礎上，可引起機體蛋白質、核蛋白、脂肪、脂蛋白以及酶等生物大分子的損傷，其中以核酸、染色體、酶的損傷影響深遠。
如可引起脫氧核糖核酸
分子變性、解聚和分子交聯等碑壞作用，可使染色體發生畸變、基因移位或脫失而致細胞核分裂抑製、細胞繁殖周期延長、產生病理性核分裂或形成巨型細胞等。還可使酶失去活性，酶係統的障礙必然進一步引起廣泛的組織細胞的生化、生理和形態的改變。
射線生物效應的臨床表現，是由於上述原發作用和隨之產生的組織細胞生化代謝、生理功能和形態的改變所引起的結果。如在利用放射性同位素治療疾病時，病變組織受照射的結果，使其遭到破壞而在臨床上出現病情的緩解或痊愈。如正常人接受一次大劑量全身輻射或長期小劑量慢性輻射，可出現輻射損傷的症狀和體征。此外，在機體受到相當劑量輻射後，雖不立即出現臨床症狀，但多年後可出現某些障礙，即遠期生物效應。
第六節放射性同位素在醫學中的應用
一、診斷上的應用
放射性同位素和與它同名的穩定核素具有相同的化學性質，它們在生物體內的吸收、分布和代謝情況都是一樣的。如果研究某一元素在機體中的情況，隻要在這種元素中摻入少量該元素的放射性同位素，借助它們發出的具有貫穿能力的射線，很容易在體外探查到它們的蹤跡。這種方法稱為示蹤原子法。被引入的放射性同位素叫做標記原子或示蹤原子。1926年布盧姆加特首先把示蹤原子法應用於臨床。他把幾個毫居裏的注入人的肘前靜脈，在另一肘處測定放射性物質到達所需的時間，從而測出了臂的循環時間。
放射診斷的原理是給予人體（口服、注射或吸人等方式）某些適當的標記藥物，通過用各種探測儀器測定此藥在人體內的吸收、分布和排泄等情況，從而決定人體器官的組織形態、功能是否正常，達到診斷的目的。示蹤診斷在臨床上的應用主要是髒器功能檢查和器官顯影兩個方麵。
人體的甲狀腺功能與碘的吸收代謝有密切的關係，碘的吸收過程能很準確地反映甲狀腺的功能。令正常人口服放射性，經一定時間（如2、3、6、24小時）測定甲狀腺部位的放射性活度，同時也測定另一的參照源的放射性活度，即可算出正常人在不同時間甲狀腺的吸碘率。甲狀腺功能亢進的患者的吸碘率比正常人要高得多。