43讓射線造福人類

1、4.3讓射線造福人類學 習 目 標知 識 脈 絡1.知道放射性粒子與其他物質作用時產生的一些現象2掌握什么是核反應，會寫出人工轉變方程(重點、難點)3知道探測射線的儀器和方法(重點)4知道什么是放射性同位素(重點)5了解放射性在生產和科學領域的應用，知道放射性污染及其對人類和自然產生的嚴重危害，了解防范放射性物質的措施，建立防范意識(重點)人工放射性元素的發(fā)現探測射線的儀器和方法1人工放射性元素的發(fā)現(1)人工放射性的發(fā)現約里奧居里夫婦用粒子轟擊鋁箔時，意外地探測到了正電子停止轟擊后，仍能測到正電子，物質放射正電子的性能也隨時間衰減，有一定的半衰期(2)核反應方程HeAlPnPSieP有放射性

2、，衰變時放出正電子2探測射線的儀器和方法(1)計數器計數器結構示意圖圖4­3­1計數器的主要部分是計數管，結構如圖4­3­1所示外面是玻璃管，里面有一個接在電源負極上的導電圓筒，中間有一根接電源正極的鎢絲，里面充入低壓惰性氣體，工作時在兩極間加上的電壓略低于管內氣體的擊穿電壓當射線進入管內時，會使氣體電離，產生的電子和正離子在強電場中加速，再與氣體分子碰撞又使氣體電離，產生電子這樣，一個粒子進入玻璃管內就會產生大量的電子，這些電子到達陽極，就形成一次瞬間導電，電路中形成一個脈沖電流，電子儀器把這次脈沖記錄下來(2)云室：粒子在云室內氣體中飛過，使沿途的氣

3、體分子電離，過飽和酒精蒸氣就會以這些離子為核心凝結成霧滴，于是顯示出射線的徑跡(3)乳膠照相利用高速運動的帶電粒子能使照相底片感光的特性，可以直接用照相膠片來得到粒子的徑跡1云室和氣泡室都是應用射線的穿透能力研究射線的軌跡(×)2計數器既可以統(tǒng)計粒子的數量，也可以區(qū)分射線的種類(×)3衰變和原子核的人工轉變均滿足質量數守恒和電荷數守恒()在云室中如何判斷放射線的性質和帶電的正負？【提示】根據放射線在云室中徑跡的長短和粗細，可以知道粒子的性質，把云室放在磁場中，根據帶電粒子運動徑跡的彎曲方向，還可以知道粒子所帶電荷的正負1原子核人工轉變的三大發(fā)現(1)1919年盧瑟福發(fā)現質子

4、的核反應：NHeOH(2)1932年查德威克發(fā)現中子的核反應：BeHeCn(3)1934年約里奧居里夫婦發(fā)現放射性同位素和正電子的核反應：AlHePn；PSie.2人工轉變核反應與衰變的比較 (1)不同點：原子核的人工轉變是一種核反應，是其他粒子與原子核相碰撞的結果，需要一定的裝置和條件才能發(fā)生，而衰變是原子核的自發(fā)變化，它不受物理和化學條件的影響(2)相同點：人工轉變與衰變過程一樣，在發(fā)生過程中質量數與電荷數都守恒，反應前后粒子總動量守恒3三種射線在云室中的徑跡比較(1)粒子的質量比較大，在氣體中飛行時不易改變方向由于它的電離本領大，沿途產生的離子多，所以它在云室中的徑跡直而粗(2)粒子的質

5、量小，跟氣體碰撞時容易改變方向，并且電離本領小，沿途產生的離子少，所以它在云室中的徑跡比較細，而且速度減小后的軌跡常常彎曲(3)粒子的電離本領更小，在云室中一般看不到它的徑跡4不同探測方法的對比云室是依據徑跡探測射線的性質和種類，而計數器只能計數，不能區(qū)分射線的種類1(多選)在云室中，關于放射源產生的射線徑跡，下列說法中正確的是( )A由于射線的能量大，容易顯示其徑跡B射線的電離本領很小，在云室中一般看不到它的徑跡C由于粒子的速度大，其徑跡細而且長D由于粒子的電離作用強，其徑跡直而粗【解析】在云室中顯示粒子徑跡是由于引起氣體電離，電離作用強的粒子容易顯示其徑跡，因質量較大，飛行時不易改變方向，

6、所以徑跡直而粗，故只有B、C、D正確【答案】BCD2利用云室探測射線時能觀察到細長而彎曲的徑跡，則可知是_射線射入云室中，觀察到的是射線粒子在運動路徑上的_【解析】射線質量較大，在氣體中飛行時不易改變方向，在云室中的徑跡直而粗，射線質量較小，在云室中的徑跡細而彎曲，因此觀察到云室中細長而彎曲的徑跡是射線的徑跡，射線粒子的運動肉眼是觀察不到的，觀察到的是酒精的過飽和蒸氣在射線粒子運動路徑上形成的霧滴【答案】酒精霧滴3用計數器測定放射源的放射強度為每分鐘405次，若將一張厚紙板放在計數器與放射源之間，計數器幾乎測不到射線.10天后再次測量，測得該放射源的放射強度為每分鐘101次，則該放射性元素的半

7、衰期是_天，放出的射線是_射線【解析】因厚紙板能擋住這種射線，可知這種射線是穿透能力最差的射線；因放射性元素原子核個數與單位時間內衰變的次數成正比，10天后測出放射強度為原來的四分之一，說明10天后放射性元素的原子核個數只有原來的四分之一，由半衰期公式知，已經過了兩個半衰期，故半衰期是5天【答案】5三種射線肉眼都看不見，探測射線的方法都是利用它們和其他物質發(fā)生作用時產生的現象，來顯示射線的存在. 射線的應用放射性污染及防護1射線的應用(1)作為射線源利用射線的穿透能力強的特點，可以檢查物體工件內部有無砂眼或裂縫利用透過物體的射線的強度跟物體的密度和厚度有關，可以檢查產品的厚度，密封容器中液面的

8、高度等；利用射線的生物效應，可以消滅害蟲、殺菌消毒、治療癌癥儲藏肉類、水產、谷物和水果等利用射線的化學效應，可以制造各種塑料或改善塑料性能(2)作為示蹤原子利用放射性同位素放出的射線，可以掌握它的蹤跡，研究它所經歷的變化，作這種用途的放射性同位素通常叫做示蹤原子2放射性污染及其防護人類一直生活在放射性的環(huán)境中，過強的輻射，會對生物體造成危害要防止放射性物質對空氣、水源和食品的污染1利用放射性同位素放出的射線可以給金屬探傷()2用放射性同位素代替非放射性的同位素來制成各種化合物做“示蹤原子”()3醫(yī)療照射是利用放射性，對人和環(huán)境沒有影響(×)4密封保存放射性物質是常用的防護方法()1醫(yī)

9、學上做射線治療用的放射性元素，使用一段時間后當射線強度降低到一定程度時就需要更換放射材料，原來的材料成為核廢料，這些放射治療選用的放射性元素的半衰期應該很長還是較短？為什么？【提示】應選用半衰期較短的因為半衰期短的放射性廢料容易處理當然也不能選用太短的，否則就需要頻繁更換放射原料了2放射性污染危害很大，放射性穿透力很強，是否無法防護？【提示】放射線危害很難防護，但是通過屏蔽、隔離等措施可以進行有效防護，但防護的有效手段是提高防范意識1放射性同位素的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40多種，而人工放射性同位素已達1 000多種，每種元素都有自己的放射性同位素

10、2人工放射性同位素的優(yōu)點(1)放射強度容易控制；(2)可以制成各種所需的形狀；(3)半衰期比天然放射性物質短得多，放射性廢料容易處理因此，凡是用到射線時，用的都是人工放射性同位素3放射性同位素的主要應用(1)利用它的射線工業(yè)部門使用射線測厚度利用射線的穿透特性；農業(yè)應用射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異，殺死使食物腐敗的細菌，抑制蔬菜發(fā)芽，延長保存期等；醫(yī)療上利用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性質，通過探測放射性同位素的射線確定其位置4(多選)下列哪些應用是把放射性同位素作為示蹤原子 ( )A射線探傷儀B利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況C利用鈷60治療腫瘤等疾病D把含有放射性元素的肥料施給農作物，用檢測放射性的辦法確定放射性元素在農作物內轉移和分布情況，找出合理施肥的規(guī)律【解析】A是利用了射線的穿透性；C利用了射線的生物作用；B、D是利用示蹤原子【答案】BD5關于放射性同位素的應用下列說法中正確的有( )A放射線改變了布料的性質使其不再因摩擦而生電，因此達到了消除有害靜電的目的B利用射線的貫穿性可以為金屬探傷C用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結果一定是成為更優(yōu)秀的品種D可以利用射線進行人體透視【解析】利用放射線消除有害靜電是利用射線