
【化】 in vivo neutron activation analysis (IVNAA)
【化】 in vivo
【化】 NAA; neutron activation analysis
體内中子活化分析(In Vivo Neutron Activation Analysis, IVNAA)是一種核分析技術,通過中子輻射與人體内元素發生核反應,生成放射性同位素,并測量其衰變釋放的γ射線以定量分析體内元素含量。該方法主要用于醫學研究和環境毒理學領域,例如檢測鈣、磷、镉等元素的體内分布。
當中子束穿透生物組織時,特定元素(如⁴⁸Ca、³¹P)的原子核吸收中子後形成不穩定同位素,例如⁴⁹Ca(半衰期8.8分鐘)。這些同位素通過β衰變釋放特征γ射線,利用高純度鍺探測器可精确測定元素濃度,計算公式為: $$ N = frac{A cdot λ}{σ cdot Φ cdot (1 - e^{-λt})} $$ 其中$N$為靶原子數,$A$為活度,$Φ$為中子通量。
優勢包括非侵入性、多元素同步檢測能力(檢測限達μg/g級)。局限主要涉及輻射劑量控制,需遵守ICRP推薦的50μSv/次安全标準。當前最先進的全身體積掃描儀分辨率可達5mm³(歐洲同步輻射實驗室2023年技術白皮書)。
體内中子活化分析是一種基于中子與人體内元素發生核反應的非破壞性檢測技術,主要用于定量分析活體組織中的元素含量。其核心原理和特點如下:
1. 基本原理
通過中子源照射人體特定部位(如骨骼),使體内元素(如鈣、磷)的同位素發生(n,γ)核反應,生成放射性核素。隨後通過檢測瞬發γ射線或衰變後的γ射線能量及強度,确定元素的種類和含量。例如,鈣-48被中子活化後生成鈣-49,通過測量其特征γ射線實現定量。
2. 主要步驟
3. 應用領域
4. 技術優勢
5. 局限性
該技術自20世紀70年代發展至今,在精準醫療和基礎醫學研究中展現出獨特價值,但普及受限于設備及操作複雜性。
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