《2018-2019學(xué)年高中物理 第十九章 原子核 19.3-19.4 探測(cè)射線的方法 放射性的應(yīng)用與防護(hù)課件 新人教版選修3-5.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第十九章 原子核 19.3-19.4 探測(cè)射線的方法 放射性的應(yīng)用與防護(hù)課件 新人教版選修3-5.ppt（93頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、3 探測(cè)射線的方法 4 放射性的應(yīng)用與防護(hù),一、探測(cè)射線的方法 1.探測(cè)方法: (1)組成射線的粒子會(huì)使氣體或液體電離,以這些離子 為核心,_____________會(huì)產(chǎn)生霧滴,_________會(huì)產(chǎn)生氣 泡。 (2)射線能使照相乳膠_____。 (3)射線能使_________產(chǎn)生熒光。,過(guò)飽和的蒸氣,過(guò)熱液體,感光,熒光物質(zhì),2.探測(cè)儀器: (1)威耳遜云室: ①原理:當(dāng)酒精蒸氣達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài),粒子在云室內(nèi)氣 體中飛過(guò),使沿途的_________電離,過(guò)飽和酒精蒸氣就 會(huì)以這些離子為核心___________,于是顯示出射線的徑 跡。,氣體分子,凝結(jié)成霧滴,②,直而清晰,彎曲,,(2)氣泡
2、室:氣泡室里裝的是液體,如液態(tài)氫。粒子通過(guò) 過(guò)熱液體時(shí),在它的周圍_________而形成粒子的徑跡。 (3)蓋革—米勒計(jì)數(shù)器: ①優(yōu)點(diǎn):G??M計(jì)數(shù)器_________,用它檢測(cè)射線十分方 便。 ②缺點(diǎn):只能用來(lái)_____,不能區(qū)分___________。,產(chǎn)生氣泡,非常靈敏,計(jì)數(shù),射線的種類,,二、核反應(yīng)和人工放射性同位素 1.核反應(yīng): (1)定義:原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生_________的 過(guò)程。 (2)原子核的人工轉(zhuǎn)變:盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核, 核反應(yīng)方程 。,新原子核,,,(3)遵循規(guī)律:_______守恒,電荷數(shù)守恒。,質(zhì)量數(shù),,2.人工放射性同位素: (1)放射
3、性同位素:具有_______的同位素。 (2)人工放射性同位素的發(fā)現(xiàn): ①1934年,約里奧-居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)α粒子轟擊的 鋁片中含有放射性磷 。 ②發(fā)現(xiàn)磷同位素的方程 。,放射性,,,3.放射性同位素優(yōu)點(diǎn): (1)資源豐富,應(yīng)用廣泛。 (2)放射強(qiáng)度容易控制,可以制成各種所需的形狀,廢料 容易處理。 (3)現(xiàn)在凡是用到射線時(shí),用的都是___________同位素, 而不用天然放射性物質(zhì)。,人工放射性,,三、放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù) 1.應(yīng)用射線:利用γ射線的_________可以測(cè)厚度等,還 可以用于放射治療、照射種子培育優(yōu)良品種等。 2.示蹤原子:一種元素的各種同位素具有_____
4、__化學(xué) 性質(zhì),用放射性同位素替換非放射性的同位素后可以 探測(cè)出原子到達(dá)的位置。,穿透本領(lǐng),相同的,,3.輻射與安全:人類一直生活在放射性的環(huán)境中,過(guò)量 的射線對(duì)人體組織___________。要防止放射性物質(zhì)對(duì) 水源、空氣、用具等的污染。,有破壞作用,,【預(yù)習(xí)診斷】 1.請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤。 (1)威耳遜云室可以顯示γ射線的徑跡。( ) (2)G-M計(jì)數(shù)器非常靈敏,不僅可以計(jì)數(shù),還可以區(qū)分射線的種類。( ) (3)在核反應(yīng)中,質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒。( ),,(4)現(xiàn)在用到射線時(shí),既可以用人工放射性同位素,也可以用天然放射性物質(zhì)。( ) (5)任何放射性物質(zhì)都可以作為示蹤原子使用。( ),
5、,提示:(1)。威耳遜云室通過(guò)氣體分子電離,讓過(guò)飽和蒸氣凝結(jié)成霧,因此可以顯示α粒子和β粒子的徑跡,但γ射線幾乎沒(méi)有電離能力,所以威耳遜云室不能顯示γ射線的徑跡。 (2)。G-M計(jì)數(shù)器非常靈敏,只能計(jì)數(shù),不能區(qū)分射線的種類。,,(3)√。在核反應(yīng)中,質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒。 (4)?，F(xiàn)在用到射線時(shí),用的都是人工放射性同位素,不用天然放射性物質(zhì)。 (5)。只有放射性同位素才能作為示蹤原子使用。,,2.在威耳遜云室中,關(guān)于放射源產(chǎn)生的射線徑跡,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.由于γ射線的能量大,容易顯示其徑跡 B.由于β粒子的速度大,其徑跡粗而且長(zhǎng) C.由于α粒子的速度小,不易顯示其徑跡 D.由于α
6、粒子的電離作用強(qiáng),其徑跡直而粗,,【解析】選D。在云室中顯示粒子徑跡是由于引起了氣體電離,電離作用強(qiáng)的α粒子容易顯示其徑跡,因質(zhì)量較大,飛行時(shí)不易改變方向,所以徑跡直而粗,故只有D正確。 借題發(fā)揮:三種射線粒子肉眼都看不見(jiàn),探測(cè)射線粒子的方法都是利用它們和其他物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象,來(lái)顯示射線粒子的存在。,,3.(多選)下列核反應(yīng)或核衰變方程中,符號(hào)“X”表示中子的是( ),,【解析】選A、C。根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得A、C正確。,知識(shí)點(diǎn)一 探測(cè)射線的方法及三種儀器 探究導(dǎo)入: 由于α粒子和電子都很小,我們僅憑肉眼看不見(jiàn),但是在威耳遜云室中,我們卻能看到如圖所示的α粒子和電子的運(yùn)
7、行軌跡。,(1)說(shuō)出威耳遜云室顯示α粒子和電子的運(yùn)行軌跡的原理。 (2)在威耳遜云室中如何判斷粒子所帶電荷的正負(fù)?,,提示:(1)在威耳遜云室中帶電的α粒子或β粒子能使氣體電離,以這些離子為核心,過(guò)飽和的蒸氣會(huì)產(chǎn)生霧滴,進(jìn)而顯示出α粒子或β粒子的運(yùn)行軌跡。 (2)把云室放在磁場(chǎng)中,根據(jù)運(yùn)動(dòng)徑跡的彎曲方向,可以知道粒子所帶電荷的正負(fù)。,,【歸納總結(jié)】 1.探測(cè)射線的方法:也是探測(cè)運(yùn)動(dòng)粒子的方法?？梢愿鶕?jù)射線粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)的表現(xiàn)進(jìn)行判斷,常利用射線的以下特性:,,(1)粒子使氣體或液體電離,以這些離子為核心,過(guò)飽和的蒸氣會(huì)產(chǎn)生霧滴,過(guò)熱液體會(huì)產(chǎn)生氣泡。 (2)使照相乳膠產(chǎn)生感光。 (3)使熒
8、光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。,,2.三種探測(cè)射線的儀器: (1)威耳遜云室: ①原理:實(shí)驗(yàn)時(shí)先往云室里加入少量的酒精,使室內(nèi)充 滿酒精的飽和蒸氣,然后使活塞迅速向下運(yùn)動(dòng),室內(nèi)氣 體由于迅速膨脹,溫度降低,酒精蒸氣達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)。,,這時(shí)讓射線粒子從室內(nèi)的氣體中飛過(guò),使沿途的氣體分子電離,過(guò)飽和酒精蒸氣就會(huì)以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴,這些霧滴沿射線經(jīng)過(guò)的路線排列,于是就顯示出了射線的徑跡,可用照相機(jī)拍攝下其運(yùn)動(dòng)的徑跡進(jìn)行觀察分析。,,②三種射線在云室中的徑跡比較: a.α粒子的質(zhì)量比較大,在氣體中飛行時(shí)不易改變方向。由于它的電離本領(lǐng)大,沿途產(chǎn)生的離子多,所以它在云室中的徑跡直而粗。 b.β粒子的質(zhì)量小,跟氣
9、體碰撞時(shí)容易改變方向,并且電離本領(lǐng)小,沿途產(chǎn)生的離子少,所以它在云室中的徑跡比較細(xì),而且速度減小后的軌跡常常彎曲。,,c.γ粒子的電離本領(lǐng)更小,在云室中一般看不到它的徑跡。,,(2)氣泡室: ①原理:氣泡室的原理同云室的原理類似,所不同的是 氣泡室里裝的是液體,控制氣泡室內(nèi)液體的溫度和壓 強(qiáng),使室內(nèi)溫度略低于液體的沸點(diǎn)。當(dāng)氣泡室內(nèi)壓強(qiáng) 突然降低時(shí),液體的沸點(diǎn)變低,使液體過(guò)熱,此時(shí)讓射 線粒子射入室內(nèi),粒子周圍就有氣泡形成。用照相機(jī) 拍攝出徑跡照片,根據(jù)照片上記錄的情況,可以分析粒 子的性質(zhì)。,,②氣泡室和云室的比較:氣泡室的工作原理與云室相類似,云室內(nèi)裝有干凈的空氣,而氣泡室內(nèi)裝的是液體。相同
10、之處在于都可以形成射線粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡,通過(guò)研究徑跡,研究射線的性質(zhì)。,,(3)蓋革—米勒計(jì)數(shù)器: ①原理:在金屬絲和圓筒間加上一定的電壓,這個(gè)電壓稍低于管內(nèi)氣體的電離電壓,當(dāng)某種射線粒子進(jìn)入管內(nèi)時(shí),它使管內(nèi)的氣體電離,產(chǎn)生電子……這樣,一個(gè)射線粒子進(jìn)入管中后可以產(chǎn)生大量電子,這些電子到達(dá)陽(yáng)極,正離子到達(dá)陰極,在外電路中產(chǎn)生一次脈沖放電,利用電子儀器可以把放電次數(shù)記錄下來(lái)。,,②優(yōu)缺點(diǎn): 優(yōu)點(diǎn):放大倍數(shù)很大,非常靈敏,用它檢測(cè)射線十分方便。 缺點(diǎn):a.不同射線產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同,只能用來(lái)計(jì)數(shù),不能區(qū)分射線種類。b.如果同時(shí)有大量粒子或兩個(gè)粒子射來(lái)的時(shí)間間隔小于200μs,則計(jì)數(shù)器不能區(qū)分它們。,
11、,【特別提醒】 (1)探測(cè)原理方面:探測(cè)原理都是利用射線中的粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象,來(lái)顯示射線的存在。 (2)G-M計(jì)數(shù)器區(qū)分粒子方面:G-M計(jì)數(shù)器只能用來(lái)計(jì)數(shù),不能區(qū)分時(shí)間間隔小于200μs的兩個(gè)粒子,不能用來(lái)區(qū)分射線種類。,,【典例探究】 【典例】(多選)利用威耳遜云室可以研究放射性元素衰變時(shí)放出的射線,下列說(shuō)法正確的是( ) A.可以利用威耳遜云室研究所有的射線 B.α粒子在威耳遜云室中的徑跡直而粗,是因?yàn)棣亮Ｗ拥馁|(zhì)量大,電離本領(lǐng)強(qiáng),,C.β粒子在威耳遜云室中,幾乎看不到它的徑跡 D.利用威耳遜云室可判斷射線所帶電荷的正負(fù),,【解析】選B、D。α粒子的質(zhì)量大,不易改變方向,電離本
12、領(lǐng)大,其徑跡直而粗,γ射線電離本領(lǐng)小,一般看不到其徑跡,不能用威耳遜云室來(lái)研究,故B選項(xiàng)正確,A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤;把云室放在磁場(chǎng)中,由射線徑跡的彎曲方向就可判斷射線所帶電荷的正負(fù),D選項(xiàng)正確。,,【過(guò)關(guān)訓(xùn)練】 1.用蓋革—米勒計(jì)數(shù)器測(cè)定放射源的放射強(qiáng)度為每分鐘405次,若將一張厚紙板放在計(jì)數(shù)器與放射源之間,計(jì)數(shù)器幾乎測(cè)不到射線。10天后再次測(cè)量,測(cè)得該放射源的放射強(qiáng)度為每分鐘101次,則下列關(guān)于射線性質(zhì)及它的半衰期的說(shuō)法正確的是( ),,A.放射源射出的是γ射線 B.放射源射出的是β射線 C.這種放射性元素的半衰期是5天 D.這種放射性元素的半衰期是2.5天,,【解析】選C。由厚紙板能擋住這種射線
13、,知這種射線是穿透能力最差的α射線,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;因放射性元素原子核個(gè)數(shù)與單位時(shí)間內(nèi)衰變的次數(shù)成正比,10天后測(cè)出放射強(qiáng)度為原來(lái)的四分之一,說(shuō)明10天后放射性元素的原子核個(gè)數(shù)只有原來(lái)的四分之一,由半衰期公式知已經(jīng)過(guò)了兩個(gè)半衰期,故半衰期是5天。,,2.如圖是科學(xué)史上一張著名的實(shí)驗(yàn)照片,顯示一個(gè)帶電 粒子在云室中穿過(guò)某種金屬板運(yùn)動(dòng)的徑跡,云室放置在 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直照 片向里。云室中橫放的金屬板 對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。 分析此徑跡可知粒子( ),,A.帶正電,由下向上運(yùn)動(dòng) B.帶正電,由上向下運(yùn)動(dòng) C.帶負(fù)電,由上向下運(yùn)動(dòng) D.帶負(fù)電,由下向上運(yùn)動(dòng),,【解析】選A。由圖可以看出粒子
14、在金屬板上方的軌道 半徑比在金屬板下方時(shí)小,由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn) 動(dòng)的半徑公式R= 可知粒子在金屬板上方運(yùn)動(dòng)的速 率小,所以粒子由下往上運(yùn)動(dòng),B、C錯(cuò)誤;磁場(chǎng)方向垂直 照片向里,結(jié)合粒子運(yùn)動(dòng)方向,根據(jù)左手定則可知粒子 帶正電,A正確,D錯(cuò)誤。,,【補(bǔ)償訓(xùn)練】 1.(多選)利用威耳遜云室探測(cè)射線時(shí)能觀察到細(xì)長(zhǎng)而彎曲的徑跡,則下列說(shuō)法中正確的是( ) A.可知是α射線射入云室中 B.可知是β射線射入云室中 C.觀察到的是射線粒子的運(yùn)動(dòng) D.觀察到的是射線粒子在運(yùn)動(dòng)路徑上的酒精霧滴,,【解析】選B、D。α射線質(zhì)量較大,在氣體中飛行時(shí)不易改變方向,在云室中的徑跡直而粗,β射線質(zhì)量較小,在云室中的徑
15、跡細(xì)而彎曲,因此觀察到威耳遜云室中細(xì)長(zhǎng)而彎曲的徑跡是β射線的徑跡,故A錯(cuò)誤,B正確;射線粒子的運(yùn)動(dòng)肉眼是觀察不到的,觀察到的是酒精的過(guò)飽和蒸氣在射線粒子運(yùn)動(dòng)路徑上形成的霧滴,故C錯(cuò)誤,D正確。,,2.(多選)下列說(shuō)法正確的是( ) A.在威耳遜云室中α粒子的徑跡細(xì)且直,β粒子的徑跡較粗且彎曲程度大 B.γ粒子在威耳遜云室中一般看不見(jiàn)其徑跡 C.蓋革—米勒計(jì)數(shù)器探測(cè)射線的原理中也利用了射線的電離本領(lǐng) D.蓋革—米勒計(jì)數(shù)器不僅能計(jì)數(shù),還能用來(lái)分析射線的性質(zhì),,【解析】選B、C。α粒子的質(zhì)量比較大,在氣體中飛行 時(shí)不易改變方向,并且電離本領(lǐng)大,沿途產(chǎn)生的離子多, 所以它在云室中的徑跡直而短粗;β粒子
16、的質(zhì)量小,跟 氣體碰撞時(shí)容易改變方向,并且電離本領(lǐng)小,沿途產(chǎn)生 的離子少,所以它在云室中的徑跡比較細(xì),且常常發(fā)生 彎曲,A錯(cuò)誤;γ粒子的電離本領(lǐng)更小,一般看不見(jiàn)它的 徑跡,B正確;蓋革—米勒計(jì)數(shù)器是利用射線的電離作用,,,產(chǎn)生電脈沖進(jìn)而計(jì)數(shù)的,C正確;蓋革—米勒計(jì)數(shù)器對(duì)于不同射線產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同,因此計(jì)數(shù)器只能用來(lái)計(jì)數(shù),不能區(qū)分射線的性質(zhì),D錯(cuò)誤。,,知識(shí)點(diǎn)二 原子核的人工轉(zhuǎn)變和核反應(yīng)方程 探究導(dǎo)入: 如圖所示為α粒子轟擊氮原子核示意圖。,,(1)充入氮?dú)馇盁晒馄辽峡床坏介W光,充入氮?dú)夂鬅晒馄辽峡吹搅碎W光,說(shuō)明了什么問(wèn)題? (2)α粒子轟擊氮原子核時(shí),釋放出了質(zhì)子,寫(xiě)出核反應(yīng)方程。,,提示:
17、(1)說(shuō)明α粒子轟擊氮核后產(chǎn)生了新的粒子。,,【歸納總結(jié)】 1.核反應(yīng)的條件:用α粒子、質(zhì)子、中子,甚至用γ光子轟擊原子核使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變。 2.核反應(yīng)的實(shí)質(zhì):用粒子轟擊原子核并不是粒子與核碰撞將原子核打開(kāi),而是粒子打入原子核內(nèi)部使核發(fā)生了轉(zhuǎn)變。,,3.原子核人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn): (1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng):,,(2)1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng): (3)1934年約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電 子的核反應(yīng),,【典例探究】 【典例】用中子轟擊氧原子核的核反應(yīng)方程式為 ,對(duì)式中X、a、b的判斷正確的是 ( ),,A.X代表中子,a=17,b=
18、1 B.X代表電子,a=17,b=-1 C.X代表正電子,a=17,b=1 D.X代表質(zhì)子,a=17,b=1,,【解析】選C。根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知a=17, b=8+0-7=1,因此X可表示為 e,為正電子,故C項(xiàng)正確,A、B、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。,,【過(guò)關(guān)訓(xùn)練】 1.(多選)用α粒子轟擊鈹核( Be),生成一個(gè)碳核( C) 和一個(gè)粒子,則該粒子( ) A.帶正電,能在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn) B.在任意方向的磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) C.電離本領(lǐng)特別強(qiáng),是原子核的組成部分之一 D.盧瑟福預(yù)言,查德威克發(fā)現(xiàn),,【解析】選B、D。核反應(yīng)方程為 ,這 種粒子是中子,故B、D正確。,,2.某實(shí)驗(yàn)室工作人員,用
19、初速度為v0=0.09c(c為真空中的光速)的α粒子轟擊靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的Na,產(chǎn)生了質(zhì)子。若某次碰撞可看作對(duì)心正碰,碰后新核的運(yùn)動(dòng)方向與α粒子的初速度方向相同,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向與新核運(yùn)動(dòng)方向相反,它們?cè)诖怪庇诖艌?chǎng)的平面內(nèi)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。通過(guò)分析軌跡半徑,可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為1∶10,已知質(zhì)子質(zhì)量為m。,,(1)寫(xiě)出核反應(yīng)方程。 (2)求出質(zhì)子的速度v(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。,,【解析】(1)核反應(yīng)方程為 (2)α粒子、新核的質(zhì)量分別為4m、26m,質(zhì)子的速率為 v,因?yàn)槭菍?duì)心正碰,由動(dòng)量守恒定律得 4mv0=26m -mv 解得v=0.23c 答案:(1) (2)
20、0.23c,,【補(bǔ)償訓(xùn)練】 1.某原子核 吸收一個(gè)中子后,放出一個(gè)電子,分裂為 兩個(gè)α粒子。由此可知( ) A.A=7,Z=3 B.A=7,Z=4 C.A=8,Z=3 D.A=8,Z=4,,【解析】選A。其核反應(yīng)方程為: , 由核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知:A+1=42, Z=22-1,得:A=7,Z=3。故A正確。,,2.放射性元素 Po衰變?yōu)?Pb,此衰變過(guò)程的核反應(yīng) 方程是____________;用此衰變過(guò)程中發(fā)出的射線轟擊 F,可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子, 此核反應(yīng)過(guò)程的方程是__________________。,,【解析】根據(jù)衰變規(guī)律,此
21、衰變過(guò)程的核反應(yīng)方程 是 。用α射線轟擊 F,可得到質(zhì)量 數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子,此核反應(yīng)過(guò)程的方 程是 。 答案:,,知識(shí)點(diǎn)三 放射性同位素的應(yīng)用 探究導(dǎo)入: 如圖是LUNATM260型伽瑪射線放療機(jī)。 (1)伽瑪射線放療機(jī)的工作原理是什么? (2)試舉出其他利用伽瑪射線的實(shí)例。,,提示:(1)利用放射性元素釋放出的γ射線殺死癌細(xì)胞。 (2)利用γ射線的穿透特性測(cè)金屬板的厚度;利用γ射線殺死使食物腐敗的細(xì)菌,抑制蔬菜發(fā)芽,延長(zhǎng)保存期等。,,【歸納總結(jié)】 1.概念:同一元素的各種同位素中,有的穩(wěn)定,有的不穩(wěn)定,不穩(wěn)定的同位素會(huì)自發(fā)地放出粒子而衰變?yōu)槠渌?這種具有放
22、射性的同位素叫作放射性同位素。,,2.分類:可分為天然放射性同位素和人工放射性同位素兩種,天然放射性同位素不過(guò)40多種,而人工放射性同位素已達(dá)1000多種,每種元素都有自己的放射性同位素。,,3.人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn): (1)放射強(qiáng)度容易控制。 (2)可以制成各種所需的形狀。 (3)半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多,放射性廢料容易處理。因此,凡是用到射線時(shí),用的都是人工放射性同位素。,,4.放射性同位素的主要應(yīng)用: (1)利用它的射線。 ①工業(yè)部門(mén)使用射線測(cè)厚度——利用γ射線的穿透特性; ②農(nóng)業(yè)應(yīng)用——γ射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異,殺死使食物腐敗的細(xì)菌,抑制蔬菜發(fā)芽,延長(zhǎng)保存期等; ③醫(yī)療上—
23、—利用γ射線的高能量治療癌癥。,,(2)作為示蹤原子:放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學(xué)性質(zhì),通過(guò)探測(cè)放射性同位素的射線確定其位置。,,【典例探究】 【典例】關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.利用γ射線使空氣電離,消除靜電 B.利用α射線照射植物的種子,使產(chǎn)量顯著增加 C.利用β射線來(lái)治肺癌、食道癌,,D.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同,可以作為示蹤原子,,【解析】選D。β或α射線的電離本領(lǐng)較大,可以消除工業(yè)上有害的靜電積累,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;β射線或γ射線的穿透性強(qiáng),可以用來(lái)輻射育種、輻射保鮮、消毒殺菌和醫(yī)治腫瘤等,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;放射性同位素跟它的非
24、放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同,可以作為示蹤原子,選項(xiàng)D正確。,,【規(guī)律方法】放射性同位素的應(yīng)用技巧 (1)用射線來(lái)測(cè)量厚度,一般不選取α射線是因?yàn)槠浯┩改芰μ?更多的是選取γ射線,也有部分選取β射線的。 (2)給病人治療癌癥、培育優(yōu)良品種、延長(zhǎng)食物保質(zhì)期一般選取γ射線。 (3)使用放射線時(shí)安全是第一位的。,,【過(guò)關(guān)訓(xùn)練】 放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)用,不同的放射源可用于不同目的。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射線。,,某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜,方法是讓厚的聚乙烯膜通過(guò)軋輥把聚乙烯膜軋薄,利用適當(dāng)?shù)姆派渚€來(lái)測(cè)定通過(guò)軋輥后的薄膜厚度是否均勻,可利用的元素是( ) A.釙210 B.氡22
25、2 C.鍶90 D.鈾238,,【解析】選C。要測(cè)定聚乙烯薄膜的厚度,則要求射線可以穿透薄膜,因此α射線不合適;另外,射線穿透作用還要受薄膜厚度影響,γ射線穿透作用最強(qiáng),薄膜厚度不會(huì)影響γ射線穿透,所以只能選用β射線,而氡222半衰期太小,鈾238半衰期太長(zhǎng),所以只有鍶90較合適。,,【補(bǔ)償訓(xùn)練】 1.(多選)人工放射性同位素被用作示蹤原子,主要是因?yàn)? ) A.放射性同位素不改變其化學(xué)性質(zhì) B.人工放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多,,C.半衰期與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān) D.放射性同位素容易制造,,【解析】選A、B、C。放射性同位素用作示蹤原子,主要是用放射性同位素代替
26、沒(méi)有放射性的同位素參與正常的物理、化學(xué)、生物過(guò)程,既要利用化學(xué)性質(zhì)相同,也要利用衰變規(guī)律不受物理、化學(xué)變化的影響,同時(shí)還要考慮放射性廢料容易處理,因此選項(xiàng)A、B、C正確,選項(xiàng)D不正確。,,2.關(guān)于放射性同位素應(yīng)用的下列說(shuō)法中正確的有( ) A.放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電,因此達(dá)到了消除有害靜電的目的 B.利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷,也能進(jìn)行人體的透視,,C.用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異,其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種 D.用γ射線治療腫瘤時(shí)一定要嚴(yán)格控制劑量,以免對(duì)人體正常組織造成太大的傷害,,【解析】選D。利用放射線消除有害靜電是利用α射線的電離性,使空氣分子
27、電離成導(dǎo)體,將靜電泄出,A錯(cuò)誤;γ射線對(duì)人體細(xì)胞傷害太大,因此不能用來(lái)人體透視,在用于治療腫瘤時(shí)要嚴(yán)格控制劑量,B錯(cuò)誤,D正確;DNA變異并不一定都是有益的,C錯(cuò)誤。,,3.(多選)關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用,下列符合事實(shí)的是 ( ) A.利用射線照射種子,可以使種子DNA發(fā)生突變,培養(yǎng)新 的品種 B.用放射性元素制成肥料,被莊稼吸收后,利用探測(cè)器 可探知肥料在莊稼內(nèi)的存留情況,,C.利用放射線可以殺死人體內(nèi)的癌細(xì)胞,正常細(xì)胞不受影響 D.使大分子生物吸收放射性物質(zhì)后,可了解生物的分子結(jié)構(gòu),研究其功能,,【解析】選A、B、D。利用放射線殺死人體內(nèi)的癌細(xì)胞時(shí),正常細(xì)胞也受影響,只不
28、過(guò)癌細(xì)胞在射線照射下破壞得比健康細(xì)胞快,C錯(cuò)誤,其他均正確。,,【拓展例題】考查內(nèi)容:放射性的危害和防護(hù) 【典例示范】(多選)聯(lián)合國(guó)環(huán)境公署對(duì)科索沃地區(qū)的調(diào)查表明,北約對(duì)南聯(lián)盟進(jìn)行的轟炸中使用的貧鈾炸彈的殘留物長(zhǎng)期危害環(huán)境,對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦慕】狄伯a(chǎn)生了嚴(yán)重的影響,下列關(guān)于核輻射的說(shuō)法正確的是( ) A.貧鈾炸彈的殘留物存在放射性,且半衰期很長(zhǎng),對(duì)環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期危害,,B.貧鈾炸彈的殘留物不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害,但對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了長(zhǎng)期危害 C.過(guò)量的射線對(duì)人體組織具有破壞性 D.受到射線傷害后,人能立即感覺(jué)到射線對(duì)人體的破壞,【解析】選A、C。貧鈾炸彈的殘留物對(duì)人體和環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)期危害,A正確、B錯(cuò)誤;過(guò)量射線對(duì)人體造成的傷害有時(shí)不會(huì)馬上感覺(jué)到,C正確、D錯(cuò)誤。,
2018-2019學(xué)年高中物理 第十九章 原子核 19.3-19.4 探測(cè)射線的方法 放射性的應(yīng)用與防護(hù)課件 新人教版選修3-5.ppt
