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正電子發射計算機斷層顯象（PET）的基本原理是：將放射性同位素

注入人體，

在人體內衰變放出的正電子與人體內的負電子相遇而湮滅轉化為一對γ光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET的原理，下列選項正確的是（）
A．

在人體內衰變的方程式是：

→

B．正負電子湮滅的方程式是：

→2r
C．在PET中，

的主要用途是作為示蹤原子
D．在PET中，

的主要用途是參與人體的代謝過程

【答案】分析：由質量數守恒和電荷數守恒判斷核反應方程，電子湮滅生成光子，氧15的作用是作為示蹤原子．
解答：解：A、由質量數守恒和電荷數守恒知A正確；
B、正負電子湮滅生成兩個光子，B正確；
C、在PET中，

的主要用途是作為示蹤原子被探測器探測到，C正確D錯誤；
故選ABC
點評：本題是放射性物質在醫學中的應用，注意閱讀題目，找出其中的物理信息，難度一般不大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

正電子發射計算機斷層顯像技術（PET），它的基本原理是：將放射性同位素

O注入人體，參與人體的代謝過程．^15
8O在人體內衰變放出正電子，與人體內負電子相遇而湮滅轉化為一對光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET原理，回答下列問題：
（1）寫出

O的衰變方程

O→

N+

O→

N+

．
（2）將放射性同位素¹⁵O注入人體，¹⁵O的主要用途是

A．利用它的射線 B．作為示蹤原子
C．參與人體的代謝過程 D．有氧呼吸
（3）PET中所選的放射性同位素的半衰期應

短

．（填“長”或“短”或“長短均可”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?廣州二模）正電子發射計算機斷層顯象（PET）的基本原理是：將放射性同位素

O注入人體，

O在人體內衰變放出的正電子與人體內的負電子相遇而湮滅轉化為一對γ光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET的原理，下列選項正確的是（　　）

A．

O在人體內衰變的方程式是：

O→

B．正負電子湮滅的方程式是：

-1

e→2r

C．在PET中，

O的主要用途是作為示蹤原子

D．在PET中，

O的主要用途是參與人體的代謝過程

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）下列說法正確的有

A．盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小
B．氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運動加速度增大
C．物質波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動
D．若氫原子從 n=6 能級向 n=1 能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發生光電效應，則氫原子從 n=6 能級向 n=2 能級躍遷時輻射出的光能使該金屬發生光電效應
（2）正電子發射計算機斷層顯象（PET）的基本原理是：將放射性同位素₈¹⁵O注入人體，₈¹⁵O在人體內衰變放出的正電子與人體內的負電子相遇而湮滅，轉化為一對γ光子，被探測器探測到，并經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET的原理，₈¹⁵O在人體內衰變的方程式是

O→

N+

O→

N+

；在PET中，₈¹⁵O的主要用途是作為

示蹤原子

．
（3）如圖所示，質量分別為m₁和m₂的兩個小球在光滑水平面上分別以速度v₁、v₂同向運動，并發生對心碰撞，碰后m₂被右側墻壁原速率彈回，又與m₁碰撞，再一次碰撞后兩球都靜止．求第一次碰后m₁球速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

正電子發射計算機斷層（PET）是分子水平上的人體功能顯像的國際領先技術，它為臨床診斷和治療提供全新的手段．
（1）PET在心臟疾病診療中，需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑．氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質子轟擊氧16獲得的，反應中同時還產生另一個粒子，試寫出該核反應方程．
（2）PET所用回旋加速器示意如圖，其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R，兩盒間距為d，在左側D形盒圓心處放有粒子源S，勻強磁場的磁感應強度為B，方向如圖所示．質子質量為m，電荷量為q．設質子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計，質子在加速器中運動的總時間為t（其中已略去了質子在加速電場中的運動時間），質子在電場中的加速次數于回旋半周的次數相同，加速質子時的電壓大小可視為不變．求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U．
（3）試推證當R＞＞d時，質子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的時間可忽略不計（質子在電場中運動時，不考慮磁場的影響）．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年黑龍江省高三第三次考試（理綜）物理部分 題型：計算題

（1）（5分）正電子發射計算機斷層顯像（PET）的基本原理是：將放射性同位素¹⁵O注入人體，參與人體的代謝過程，¹⁵O在人體內衰變放出正電子，與人體內負電子相遇而湮滅轉化為一對光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖像，根據PET原理，回答下列問題。

①寫出¹⁵O的衰變和正負電子湮滅的方程式、。

②將放射性同位素¹⁵O注入人體，¹⁵O的主要用途是

A．利用它的射線 B．作為示蹤原子

C．參與人體的代謝過程 D．有氧呼吸

③設電子的質量為m，所帶電荷量為q，光速為c，普朗克常量為h，則探測到的正負電子湮滅后生成的光子的波長=

④PET中所選的放射性同位素的半衰期應。（填“長”、“短”或“長短均可”）

（2）（10分）在原子核物理中，研究核子與核子關系的最有效途徑是“雙電荷交換反應”。這類反應的前半部分過程和下述力學模型類似、兩個小球A和B用輕質彈簧相連。在光滑水平直軌道上處于靜止狀態。在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v₀射向B球，如圖所示。C與B發生碰撞并立即結成一個整體D。在它們繼續向左運動的過程中，當彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，不再改變，然后，A球與擋板P發生碰撞，碰撞后A、D都靜止不動，A與P接觸而不粘連。過一段時間，突然解除鎖定(鎖定及解除鎖定均無機械能損失)。已知A、B、C三球的質量均為m。

①求彈簧長度剛被鎖定后A球的速度。

②求在A球離開擋板P之后的運動過程中，彈簧的最大彈性勢能。

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