放射性同位素粵教選修

閱讀課本P75-P78，并思考：1、

什么是核反應(yīng)，核衰變是不是核反應(yīng)？2、什么是同位素，什么是放射性同位素？3、了解放射線的應(yīng)用與防護(hù)？閱讀課本P81-P83,并思考：4、核子靠什么力結(jié)合成原子核？有何特征？

5、什么是結(jié)合能，如何衡量結(jié)合能大小？

6、結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定嗎？原子核穩(wěn)定性與什么有關(guān)？第四章原子核第三節(jié)放射性同位素粵教版選修3-5點石成金一、核反應(yīng)1、原子核的人工轉(zhuǎn)變2、核反應(yīng)：在核物理學(xué)中，原子核在其它粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程。核反應(yīng)可以用核反應(yīng)方程表示。發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程式：發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程式：核反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)最本質(zhì)的區(qū)別化學(xué)反應(yīng)是原子的重組，形成新的分子；而核反應(yīng)是原子核的變化，形成新的元素。知識要點：

14二、放射性同位素

1．原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了元素的化學(xué)性質(zhì)，同種元素的質(zhì)子數(shù)相同，核外電子數(shù)也相同，所以有相同的化學(xué)性質(zhì)，但它們的中子數(shù)可以不同，所以它們的物理性質(zhì)不同．具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的原子互稱同位素．例如氫的三種同位素：氕、氘、氚。

2．放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素．

3．放射性同位素和正電子的發(fā)現(xiàn)（參見課本p75）三、放射性同位素的應(yīng)用放射性同位素的應(yīng)用主要分為三類：

1、利用射線的電離作用、穿透能力等特性，

2、作為示蹤原子，3、利用其半衰期．

射線的應(yīng)用說明輻射育種利用7射線照射種子，可以使種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，培育出新的優(yōu)良品種．電離本領(lǐng)食品輻射保存用射線對食品進(jìn)行照射，可以抑制發(fā)芽、殺蟲滅菌．放射性治療射線照射可以治療惡性腫瘤，使癌細(xì)胞活動受到抑制或‘使其死亡，這就是放射性治療，簡稱“放療"．衰變能量放射性同位素電池把放射性同位素衰變時釋放的能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置．它體積小、功率大、使用壽命長，可作為人造衛(wèi)星、宇宙飛船、海洋工程等設(shè)施的電源．穿透本領(lǐng)

射線探傷利用7射線穿透能力強的特點，可以檢查金屬內(nèi)部有沒有缺陷或裂紋，用丫射線可以檢查較厚的鋼鐵部件．1、射線特性的應(yīng)用2、作為示蹤原子

由于放射性同位素跟同種元素的非放射性同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，如果在某種元素里摻進(jìn)一些放射性同位素，那么元素?zé)o論走到哪里，它的放射性同位素也經(jīng)過同樣的過程．而放射性元素不斷地放出射線，再用儀器探測這些射線，即可知道元素的行蹤，這種用途的放射性同位素叫示蹤原子．

例如：在給農(nóng)作物施肥時，在肥料里放一些放射性同位素，這樣可以知道農(nóng)作物在各季節(jié)吸收含有哪種元素的肥料．利用示蹤原子還可以檢查輸油管道上的漏油位置，在生物學(xué)研究方面，同位素示蹤技術(shù)也起著十分重要的作用．

3、半衰期的應(yīng)用

在地質(zhì)和考古工作中，利用放射性衰變的半衰期來推斷地層或古代文物的年代．

放射線在我們的生活中無處不在．在合理應(yīng)用放射性的同時，又要警惕它的危害，．進(jìn)行必要的防護(hù)．過量的放射性會對環(huán)境造成污染，對人類和自然產(chǎn)生破壞作用．如下圖是世界通用的輻射警示標(biāo)志．四、放射線的危害與防護(hù)放射線的危害與防護(hù)核爆炸核爆炸的最初兒秒鐘放射出來的主要是強烈的y射線和中子流，這些射線具有很強的穿透能力，對人體和其他生物有很強的殺傷作用．危害核泄漏核工業(yè)生產(chǎn)和核科學(xué)研究中使用的放射性原材料，一旦泄漏就會造成嚴(yán)重污染．醫(yī)療照射醫(yī)療中如果放射線的劑量過大，也會導(dǎo)致病人受到損害，甚至造成病人的死亡．防護(hù)距離防護(hù)距放射源越遠(yuǎn)，人體吸收的劑量就越少，受到的危害就越輕．時間防護(hù)盡量減少受輻射時間屏蔽防護(hù)在放射源與人體之間加屏蔽物能起到防護(hù)作用第四章原子核第四節(jié)核力與結(jié)合能粵教版選修3-5

原子核的半徑約為10-15m,只相當(dāng)原子半徑的萬分之一。在這么小的空間里帶正電的質(zhì)子與質(zhì)子間的庫侖斥力是很大，萬有引力太小，只有庫侖力的10-36。而通常原子核是穩(wěn)定的,于是核內(nèi)還應(yīng)有另一種力把各種核子緊緊拉在一起,此力稱為核力。核力mpmp庫侖力庫侖力萬有引力萬有引力核力

核子靠什么力結(jié)合成原子核？核力：能夠把核中的各種核子聯(lián)系在一起的強大的力叫做核力．核力具有怎樣的特點呢？核力：短程力作用范圍：0.5X10-15m——2X10-15m二、重核與輕核自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多。為什么會這樣呢？二、重核與輕核

核越來越大，有些核子間的距離越來越遠(yuǎn)。隨著距離的增加，核力與電磁力都會減小，但核力減小得更快。所以，原子核大到一定程度時，相距較遠(yuǎn)的質(zhì)子間的核力不足以平衡它們之間的庫侖力，這個原子核就不穩(wěn)定了。這時，如果不再成對地增加核子，而只增加中子，中子與其他核子沒有庫侖斥力，但有相互吸引的核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定。由于這個原因，穩(wěn)定的重原子核里，中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù)多。如何定量衡量原子核的穩(wěn)定性？某一數(shù)值時某一數(shù)值時相同三、結(jié)合能原子核的穩(wěn)定性探尋

由于核子間存在著強大的核力，所以核子結(jié)合成原子核或原子核分解為核子時，都伴隨著巨大的能量變化．

可見，當(dāng)核子結(jié)合成原子核時要放出一定能量；原子核分解成核子時，要吸收同樣的能量．這個能量叫做原子核的結(jié)合能．三、結(jié)合能

結(jié)合能并不是由于核子結(jié)合成原子核而具有的能量，而是為把核子分開而需要的能量。三、結(jié)合能如何量化結(jié)合能？愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2

式中c是真空中的光速，m是物體的質(zhì)量，E是物體的能量。四、質(zhì)量虧損1、例題：中子的質(zhì)量=1.6749×10－27Kg質(zhì)子的質(zhì)量=1.6726×10－27Kg中子和質(zhì)子的質(zhì)量和=3.3475×10－27Kg氘核的質(zhì)量=3.3436×10－27Kg質(zhì)量差=0.0039×10－27Kg四、質(zhì)量虧損2、質(zhì)量虧損：原子分解為核子時，質(zhì)量增加；核子結(jié)合成原子核時，質(zhì)量減少。原子核的質(zhì)量小于組成原子核的核子的質(zhì)量之和，叫做質(zhì)量虧損。1、例題：

核子在結(jié)合成原子核時出現(xiàn)的質(zhì)量虧損Δm，正表明它們在互相結(jié)合過程中放出了能量ΔE=Δm·c2課堂練習(xí):(1)試證明，1原子質(zhì)量單位u相當(dāng)于931.50MeV的能量．1u=1.6606×-27kg，光速c=3×108m/s，1eV=1.6022×10-19J．(2)碳原子的質(zhì)量是12.000000u，可以看做是由6個氫原子(質(zhì)量是1.007825u)和6個中子組成的．