《放射性的應(yīng)用與防護(hù)》參考課件

1、第四節(jié)第四節(jié) 放射性的應(yīng)用與防護(hù)放射性的應(yīng)用與防護(hù)盧瑟福在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，往容器中通入氮?dú)夂螅诒R瑟福在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，往容器中通入氮?dú)夂?，在熒光屏上出現(xiàn)了熒光屏上出現(xiàn)了閃光閃光，這表明，有一種新的能量，這表明，有一種新的能量比比粒子粒子大的粒子穿過鋁箔，撞擊在屏上，這種大的粒子穿過鋁箔，撞擊在屏上，這種粒子肯定是在粒子肯定是在粒子擊中某個(gè)氮核而使該核發(fā)生變粒子擊中某個(gè)氮核而使該核發(fā)生變化時(shí)放出的。這樣，盧瑟福通過人工方法實(shí)現(xiàn)了原化時(shí)放出的。這樣，盧瑟福通過人工方法實(shí)現(xiàn)了原子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核的大門子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核的大門。 一、核反應(yīng)一、核反應(yīng)粒子粒子鋁鋁箔箔熒熒光光屏

2、屏氮?dú)獾獨(dú)怙@微鏡顯微鏡 為了認(rèn)定新粒子，把新粒子引進(jìn)電場(chǎng)和磁為了認(rèn)定新粒子，把新粒子引進(jìn)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，測(cè)出了它的質(zhì)量和電量，確認(rèn)與氫核場(chǎng)，測(cè)出了它的質(zhì)量和電量，確認(rèn)與氫核相同：相同：帶有一個(gè)單位的正電量，質(zhì)量是電帶有一個(gè)單位的正電量，質(zhì)量是電子質(zhì)量的子質(zhì)量的1800 多倍。盧瑟福把它叫做質(zhì)多倍。盧瑟福把它叫做質(zhì)子質(zhì)子的符號(hào)是子質(zhì)子的符號(hào)是 H 或或 P在云室里做盧瑟福實(shí)驗(yàn)，還可以根據(jù)徑跡在云室里做盧瑟福實(shí)驗(yàn)，還可以根據(jù)徑跡了解整個(gè)人工轉(zhuǎn)變的過程英國物理學(xué)家了解整個(gè)人工轉(zhuǎn)變的過程英國物理學(xué)家布拉凱特在所拍攝的布拉凱特在所拍攝的兩萬多張照片兩萬多張照片的的40多多萬萬條條粒子徑跡中，發(fā)現(xiàn)了粒子徑跡中

3、，發(fā)現(xiàn)了條條產(chǎn)生分叉的產(chǎn)生分叉的記錄記錄 分叉情況表明，分叉情況表明，粒子擊中氮核后，粒子擊中氮核后，生成一個(gè)新核，同時(shí)放出質(zhì)子。生成一個(gè)新核，同時(shí)放出質(zhì)子。新新核的電量較大速度較慢，徑跡短而核的電量較大速度較慢，徑跡短而粗；質(zhì)子速度大，電量小，故徑跡粗；質(zhì)子速度大，電量小，故徑跡細(xì)而長細(xì)而長根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可以寫出這個(gè)發(fā)現(xiàn)和電荷數(shù)守恒，可以寫出這個(gè)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程并得知氮核放出質(zhì)子的核反應(yīng)方程并得知氮核放出質(zhì)子后變成了氧核質(zhì)子后變成了氧核 用用粒子、質(zhì)子、中子等去轟擊其它元素的原子粒子、質(zhì)子、中子等去轟擊其它元素的原子核，也都產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)變，并產(chǎn)

4、生質(zhì)子，說明核，也都產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)變，并產(chǎn)生質(zhì)子，說明質(zhì)子是各種原子核里都有的成分，質(zhì)子是人類質(zhì)子是各種原子核里都有的成分，質(zhì)子是人類繼電子、光子后發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)基本粒子。繼電子、光子后發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)基本粒子。HOHeN1117842147原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，的過程，-核反應(yīng)核反應(yīng)在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒HOHeN1117842147核反應(yīng)：原子核在其他粒子的轟擊核反應(yīng)：原子核在其他粒子的轟擊 下產(chǎn)生新原子核的過程。下產(chǎn)生新原子核的過程。注意：注意：核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒

5、核反應(yīng)是原子核的變化，化學(xué)核反應(yīng)是原子核的變化，化學(xué) 反應(yīng)是核外電子的變化反應(yīng)是核外電子的變化例：例：指出下列核反應(yīng)中的錯(cuò)誤并更正：指出下列核反應(yīng)中的錯(cuò)誤并更正：（1） N + = O + O + 質(zhì)子質(zhì)子（2 2） C + He O + HC + He O + H（3 3） Be + He Be + He C + （4） H + n H + 14717714742178119442136110112nPAlHe103015271342二、人工放射性同位素二、人工放射性同位素1934年，約里奧年，約里奧居里和伊麗芙居里和伊麗芙居里居里 發(fā)現(xiàn)經(jīng)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過過粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷粒子轟擊的鋁片

6、中含有放射性磷P3015反應(yīng)生成物反應(yīng)生成物P是磷的一種同位素，自然界是磷的一種同位素，自然界沒有天然的沒有天然的 ，它是通過核反應(yīng)生成的，它是通過核反應(yīng)生成的人工放射性同位素。人工放射性同位素。P3015有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素：位素：1、放射強(qiáng)度容易控制、放射強(qiáng)度容易控制2、可以制成各種需要的形狀、可以制成各種需要的形狀3、半衰期更短、半衰期更短4、放射性廢料容易處理、放射性廢料容易處理（1）利用它的射線）利用它的射線三、放射性同位素的應(yīng)用三、放射性同位素的應(yīng)用A

7、、由于、由于射線貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，可以用來射線貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，可以用來射線檢查金射線檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用的設(shè)備叫屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用的設(shè)備叫射線探傷射線探傷儀儀B、利用射線的穿透本領(lǐng)與物質(zhì)厚度密度的關(guān)系，來、利用射線的穿透本領(lǐng)與物質(zhì)厚度密度的關(guān)系，來檢查各種產(chǎn)品的厚度和密封容器中液體的高度等，檢查各種產(chǎn)品的厚度和密封容器中液體的高度等，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制C、利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，、利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電以消除化纖、紡織品上的靜電D、利用射線照射植物，引起植物變異而培育良、利用射線照射植物，引起植物變異而培育

8、良種，也可以利用它殺菌、治病等種，也可以利用它殺菌、治病等射線探傷儀射線探傷儀 鈷鈷60利用鈷利用鈷6060的的射線治療癌癥（放療）射線治療癌癥（放療）食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長，長期保存）食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長，長期保存）棉花育種棉花育種食品保鮮食品保鮮糧食保存糧食保存（2）作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物）作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等研究等.棉花在結(jié)桃、開花的時(shí)候需要較多的磷肥，棉花在結(jié)桃、開花的時(shí)候需要較多的磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收但是，什么時(shí)候的吸收率最高、磷在作收但是，什么時(shí)候的吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長時(shí)間、

9、磷在作物體內(nèi)的分物體內(nèi)能存留多長時(shí)間、磷在作物體內(nèi)的分布情況等，用通常的方法很難研究如果用布情況等，用通常的方法很難研究如果用磷的放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上，磷的放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上，然后每隔一定時(shí)間用探測(cè)器測(cè)量棉株各部位然后每隔一定時(shí)間用探測(cè)器測(cè)量棉株各部位的放射性強(qiáng)度，上面的問題就很容易解決的放射性強(qiáng)度，上面的問題就很容易解決人體甲狀腺的工作需要碘碘被吸收后會(huì)聚人體甲狀腺的工作需要碘碘被吸收后會(huì)聚集在甲狀腺內(nèi)給人注射碘的放射性同位素集在甲狀腺內(nèi)給人注射碘的放射性同位素碘碘131，然后定時(shí)用探測(cè)器測(cè)量甲狀腺及鄰，然后定時(shí)用探測(cè)器測(cè)量甲狀腺及鄰近組織的放射強(qiáng)度，有助于診斷

10、甲狀腺的器近組織的放射強(qiáng)度，有助于診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病質(zhì)性和功能性疾病檢漏、研究檢漏、研究機(jī)件磨損、機(jī)件磨損、診斷疾病、診斷疾病、分析生物分分析生物分子結(jié)構(gòu)等。子結(jié)構(gòu)等。原子彈爆炸、核電站泄露會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，原子彈爆炸、核電站泄露會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，在利用放射性同位素給病人做在利用放射性同位素給病人做“放療放療”時(shí)，如時(shí)，如果放射性的劑量過大，皮膚和肉就會(huì)潰爛不愈，果放射性的劑量過大，皮膚和肉就會(huì)潰爛不愈，導(dǎo)致病人因放射性損害而死去。有些礦石中含導(dǎo)致病人因放射性損害而死去。有些礦石中含有過量的放射性物質(zhì)，如果不注意也會(huì)對(duì)人體有過量的放射性物質(zhì)，如果不注意也會(huì)對(duì)人體造成巨大的危害。造成

11、巨大的危害。 四、輻射與安全四、輻射與安全 20 20世紀(jì)人們?cè)诤翢o防世紀(jì)人們?cè)诤翢o防備的情況下研究放射性備的情況下研究放射性遭原子彈炸后的廣島遭原子彈炸后的廣島切爾諾貝利核泄漏是世界上最嚴(yán)重的核事故，成為人類利用核能史上的一大悲劇。歐洲受到核污染的區(qū)域超過了20萬平方公里，其中最嚴(yán)重的是白俄羅斯、烏克蘭和俄羅斯。部分東歐國家和北歐國家也受到一定程度的核污染。大量的放射性物質(zhì)嚴(yán)重污染了空氣、土壤和河流，破壞了自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，直接導(dǎo)致27萬人背井離鄉(xiāng)，遷往其他安全地區(qū)。而歐洲部分最肥沃的耕地也因受到污染而成了廢地。 8 8噸強(qiáng)輻射物泄漏噸強(qiáng)輻射物泄漏 切爾諾貝利仍在哭泣切爾諾貝利仍在哭泣 2

12、 2、受害者約、受害者約700700萬人萬人1 1、污染區(qū)域超過、污染區(qū)域超過2020萬平方公里萬平方公里 3、消除影響需、消除影響需100多年多年 這次事故對(duì)于切爾諾貝利核電站附近居民的災(zāi)難性影響無疑是久遠(yuǎn)的。據(jù)專家預(yù)測(cè)，事故的后果要經(jīng)過100多年才能完全消除。 除了自然環(huán)境的破壞，還有約除了自然環(huán)境的破壞，還有約700700萬人直接或間接地成為事萬人直接或間接地成為事故受害者。由于受到核輻射，核電站周圍地區(qū)癌癥患者，尤其是兒故受害者。由于受到核輻射，核電站周圍地區(qū)癌癥患者，尤其是兒童甲狀腺癌以及血癌患者急劇增多。聯(lián)合國的一份聲明稱，自從事童甲狀腺癌以及血癌患者急劇增多。聯(lián)合國的一份聲明稱，

13、自從事故發(fā)生后，白俄羅斯一些地區(qū)兒童甲狀腺癌癥患者的數(shù)量增加了故發(fā)生后，白俄羅斯一些地區(qū)兒童甲狀腺癌癥患者的數(shù)量增加了1010倍以上。烏克蘭官方的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，該國事故死亡人數(shù)超過了倍以上。烏克蘭官方的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，該國事故死亡人數(shù)超過了44004400人。截止到今年早些時(shí)候，共有人。截止到今年早些時(shí)候，共有230230萬人因?yàn)槭艿胶溯椛涠∪f人因?yàn)槭艿胶溯椛涠≡航邮苤委?，其中包括院接受治療，其中包?5.245.2萬名兒童。而在俄羅斯，當(dāng)年參加搶險(xiǎn)萬名兒童。而在俄羅斯，當(dāng)年參加搶險(xiǎn)工作的許多人員相繼死亡，還有不少人留下了終生殘疾和精神疾病。工作的許多人員相繼死亡，還有不少人留下了終生殘疾和精神疾病。為了防止有害的放射線對(duì)人類和自然的破為了防止有害的放射線對(duì)人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施：壞，人們采取了有效的防范措施：檢測(cè)輻射裝置檢測(cè)輻射裝置全全身身污污染染檢檢測(cè)測(cè)儀儀輻射檢測(cè)系統(tǒng)輻射檢測(cè)系統(tǒng)輻射源的存放輻射源的存放鈾鈾（1 1）在核電站的核反應(yīng)）在核電站的核反應(yīng)堆外層用堆外層用厚厚的