射線的探測和防護

射線的探測和防護第一頁，共四十頁，2022年，8月28日射線探傷γ射線探傷儀射線測厚第二頁，共四十頁，2022年，8月28日放療治癌體內放療體外放療近距導入放療射線治療射線育種和消毒第三頁，共四十頁，2022年，8月28日射線電離技術輻射式煙霧報警器輻射式避雷針第四頁，共四十頁，2022年，8月28日導入新課

通過前面的學習，我們知道原子核發(fā)生衰變時會放射出α、β、γ等射線，這些射線有著廣泛的用途。然而，這些射線我們看不見也摸不著，當初科學家們是怎么發(fā)現(xiàn)并研究這些射線的呢？另外，大家知道射線的廣泛用途的同時，可能也知道這些射線也會產(chǎn)生嚴重污染，那么，我們又是如何對射線進行防護呢？這就是我節(jié)課我們要研習的問題。第五頁，共四十頁，2022年，8月28日教學目標1、知識與能力了解現(xiàn)代探測放射線的方法，開拓學生視野。知道簡單的放射性防護措施。

第六頁，共四十頁，2022年，8月28日2、過程與方法讓學生了解放射性在各個領域的廣泛應用以及我國在這方面的成就。知道簡單的放射性防護措施。3、情感態(tài)度與價值觀通過介紹我國在放射性研究上所取得的成就，加強對學生的愛國主義教育。啟發(fā)他們樹立為祖國現(xiàn)代化建設事業(yè)貢獻力量的理想。第七頁，共四十頁，2022年，8月28日教學重難點1、重點2、難點常用的射線探測技術。射線的防護方法。常用的射線探測技術。第八頁，共四十頁，2022年，8月28日本節(jié)導航1、射線探測2、射線的防護第九頁，共四十頁，2022年，8月28日射線探測第十頁，共四十頁，2022年，8月28日想一想

我們用肉眼很難觀察玻璃瓶的受力形變，更難用肉眼直接觀察分子的大小和分子的運動。那我們是怎樣了解這些知識呢？

我們選用了扁圓形的玻璃瓶，并在瓶里裝滿紅色的墨水，這樣就可以通過玻璃的微小形變造成玻璃瓶體積的較大改變，而體積的改變又通過細管液面的升降直觀地反映出來。第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日

我們通過單分子油膜法實驗，感知分子的大小，借助于顯微鏡對布朗運動進行分析，間接得知分子運動。

對一些微小量或無法用肉眼觀察的量，我們可以用微小量放大法，也可以通過觀察它們產(chǎn)生的效應來感知并研究它們。第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日想一想

射線不好探測，我們應該用什么辦法呢？

射線與其他物質作用時，會產(chǎn)生各種作用。例如，射線能使氣體電離，能使照相底片感光，還能使熒光物質產(chǎn)生熒光。與前邊的分析方法相似，而我們就可以根據(jù)這些現(xiàn)象來探測射線的作用。第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日1、底片曝光

射線能使照相底片曝光，在底片上留下它們的徑跡。此外，根據(jù)曝光程度還可以判斷射線的強度。

例如，在較強輻射環(huán)境工作的人員都會戴上封有照相底片的胸章。每個月，把胸章中的底片取出來清洗，從中可以了解他們所受到的輻射強度。實際問題第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日2、威爾遜云室威爾遜利用射線的電離本領強圖為經(jīng)過威爾遜改造過的云室圖第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日

一個圓筒狀容器，下部為一個可以上下移動的活塞，上蓋是透明的玻璃，內有干凈空氣，可觀察通過云室的徑跡。構造步驟

實驗時，先往云室里加入少量酒精，使室內充滿酒精蒸汽，然后迅速向下拉活塞，使酒精蒸汽達到過飽和狀態(tài)。照明光束放射源活塞第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日

當射線粒子傳過酒精蒸汽時，射線會使沿途的氣體分子電離，過飽和蒸汽就會以離子為凝結核凝結成霧滴，于是就顯示出射線的徑跡（如圖）。根據(jù)徑跡的長短粗細粒子性質判斷把云室放在磁場，根據(jù)徑跡的偏轉方向判斷粒子所帶電荷正負解釋一下第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日α射線在云室中的徑跡：直而粗β射線在云室中的徑跡：比較細，而且常常彎曲α粒子質量大，不易改變方向，電離本領大，沿涂產(chǎn)生的粒子多。原因β粒子質量小，跟氣體碰撞易改變方向，電離本領小，沿途產(chǎn)生的離子少。原因第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日3、氣泡室

高能物理實驗的最風行的探測設備

氣泡室是由一密閉容器組成，原理與云室相似容器中盛有工作液體（如液態(tài)氫）。

當室內壓強突然降低時，液體的沸點變低，在射線經(jīng)過處就有氣泡形成，于是就可顯示出粒子運動徑跡。解釋一下第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日

射線經(jīng)過氣泡室徑跡氣泡室優(yōu)點

它的空間和時間分辨率；工作循環(huán)周期短，本底干凈、徑跡清晰，可反復操作。氣泡室缺點

掃描和測量時間還嫌太長；體積有限，而且甚為昂貴，第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日4、蓋革計數(shù)器常用的放射性探測器

其主要部分為一根玻璃管，里面有一個與電源負極相連的導電圓筒，筒中央是一根與電源正極相接的金屬絲，管中封有低壓惰性氣體氬，在金屬絲和圓通兩極間加有幾百伏直流電壓。（如下頁的圖）第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日粒子窗口玻璃管陰極陽極接放大器結構圖第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日

某種射線粒子進入管內時，它使管內的氣體電離，產(chǎn)生的電子在電場中被加速，能量越來越大，電子跟管中的氣體分子碰撞時，又使氣體分子電離，產(chǎn)生電子……這樣，一個射線粒子進入管中后可以產(chǎn)生大量電子。這些電子到達陽極，陽離子到達陰極，在外電路中就產(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。原理第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日小練習下面我們來看一道例題。

在放射源和計數(shù)器之間放置不同的吸收物，來研究放射源放出的射線。下面是對應不同吸收物，計數(shù)器每分鐘的讀數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)判斷：放射源放出的是哪一種射線？為什么？為什么用鉛做吸收物時，計數(shù)器還有讀數(shù)？吸收物計數(shù)器讀數(shù)（次/min）空氣460紙張450鋁（厚5mm）80鉛（厚25mm）75第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日點撥

用空氣和紙張做吸收物時，測得的讀數(shù)大致子相同，由于紙張幾乎可以完全吸收α粒子，因此放射源沒有放出α粒子。

用5mm鋁箔做吸收物時，計數(shù)器的讀數(shù)明顯下降，所以放射源放出β粒子。

改用鉛做吸收物時，計數(shù)器讀數(shù)與用鋁做吸收物時沒有明顯區(qū)別，可見計數(shù)器的讀數(shù)并非來自放射源，而是來自周圍的環(huán)境（稱為本底輻射）。解：放射源放出β粒子。第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日射線的防護第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日

人類無時無刻不在接受著各種天然射線的照射，如宇宙射線，存在于土壤、巖古、水和大氣中的鈾238、鈾235、釷232、鉀40、鐳226等，這些天然射線的照射就是天然本底輻射。名詞解釋本地輻射強度很低，對人體健康不會產(chǎn)生影響。幸虧沒影響，不然我小命不保?。?！第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日

射線被稱為“看不見的殺手”，是因為射線具有電離性，長時間或高強度的射線能傷害生物的細胞和組織。傷害方式有以下兩種：

第一，高強度的射線能殺滅細胞。這種情況稱為放射性灼傷。例如，核武器爆炸時的光輻射會嚴重灼傷生物組織。核武器爆炸第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日

第二，電離作用會損害細胞中的DNA，使它們停止發(fā)揮作用或發(fā)生變異。變異的DNA細胞失控分裂惡性腫瘤的生長此為放射性致癌的原因可能引起

生殖細胞中的DNA受到損害物種變異可能造成第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日

α射線具有很強的電離作用，因此最容易造成細胞的損傷。人類的皮膚表面能防止α粒子進入人體，然而一旦α粒子進入人體，我們便無法防護。

假如將含有放射性氡的氣體吸入肺中，它放射出的α粒子會對人體組織造成危害。所以大氣和水源一旦遭受到放射性污染是很危險的。第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日

過量的放射性會對環(huán)境造成污染，對人類和自然界產(chǎn)生破壞作用。

例如，美國在1945年向日本的廣島和長崎投擲了兩枚原子彈，在以后的50年，當?shù)匾蚍派湫运廊チ嗽S多無辜的平民。遭原子彈炸后的廣島第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日

原子彈爆炸、核電站泄露會產(chǎn)生嚴重的污染，在利用放射性同位素給病人做“放療”時，如果放射性的劑量過大，皮膚和肉就會潰爛不愈，導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，如果不注意也會對人體造成巨大的危害。這么嚴重?。?！

那我們怎么防護呢？第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日國際通用的放射性警示標志

為了防止有害的放射線對人類的和自然的破壞，人們采用了有效的防范措施。

（1）在核電站的核反應堆外層用厚厚的水泥來防止放射線的外泄。

（3）在生活中要有防范意識，盡可能遠離放射源。

（2）用過的核廢料要放在很厚很厚的重金屬箱內，并埋在深海里。第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日污染檢測儀輻射檢測裝置輻射源的存放第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日核反應堆外層的厚厚的水泥建筑第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日課堂小結★射線能使照相底片曝光，在底片上留下徑跡，根據(jù)曝光程度判斷射線的強度。1、射線探測★威爾遜云室和氣泡室能使射線留下徑跡，并據(jù)此判斷粒子的性質、帶電量等?！锷w革計數(shù)器是一種常用的放射性探測器。第三十六頁，共四十頁，2022年，8月28日2、射線的防護★把計數(shù)器放在四周沒有輻射的地方，它所記錄的射線稱為本底輻射?！镞^量的射線能夠傷害人體?！镂覀円扇∫恍┓婪洞胧?。比如避免采用還有放射性物質的巖石；核電站要有可靠地防護體系；保證放射性材料的安全存貯和運輸。第三十七頁，共四十頁，2022年，8月28日課堂練習1.下述關于放射線的探測說法正確的是()D.蓋革—米勒計數(shù)器不僅能計數(shù)，還能用來分析射線的性質C.蓋革—米勒計數(shù)器探測射線的原理中也利用射線的電離本領B.由氣泡室內射線徑跡可以分析粒子的帶電、動量、能量等情況A.氣泡室探測射線的原理與云室探測射線原理類似ABC點撥理解課本。第三十八頁，共四十頁，2022年，8月28日2.為了說明用α粒子轟擊氮，打出了質子是怎樣的一個物理過程，布拉凱特在充氮云室中，用α粒子轟擊氮，在他拍攝的二萬多張照片中，終于從四十多萬條α粒子徑跡中發(fā)現(xiàn)了8條產(chǎn)生分叉，這一實驗數(shù)據(jù)說明了()D.氮氣和α粒子的密度都很小，致使它們接近的機會很少C.氮核很小，α粒子接近氮核的機會很少B.氮氣的密度很小，α粒子與氮接觸的機會很少A.α粒子的數(shù)目很少，與氮發(fā)生相互作用的機會很少C第三十九頁，共