放射性同位素的應(yīng)用專家講座

成份速度貫通能力電離能力α射線氦原子核1/10光速弱很輕易β射線高速電子流靠近光速較強(qiáng)較弱γ射線高能量電磁波光速很強(qiáng)更小放射性物質(zhì)放射出射線一共有三種：α射線、β射線、γ射線。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第1頁(yè)放射性元素原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要時(shí)間，叫做這種元素半衰期。不過(guò)天然放射性元素半衰期都比較長(zhǎng)，所以在實(shí)際應(yīng)用中，很多應(yīng)用是人造放射性同位素，比如放射性失蹤技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)。

考古學(xué)家用半衰期很長(zhǎng)放射性同位素碳14來(lái)作為時(shí)鐘，來(lái)測(cè)量考古發(fā)掘物所經(jīng)歷漫長(zhǎng)時(shí)間，即，碳14鑒年技術(shù)。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第2頁(yè)導(dǎo)入新課

既然我們了解了同位素，那么我們趕快看看它們有什么應(yīng)用吧！放射性同位素的應(yīng)用專家講座第3頁(yè)第三節(jié)放射性同位的應(yīng)用放射性同位素的應(yīng)用專家講座第4頁(yè)教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與能力了解放射性同位素應(yīng)用幾個(gè)方面。了解放射性同位素各方面應(yīng)用原理。對(duì)于每個(gè)應(yīng)用能舉例說(shuō)明。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第5頁(yè)2、過(guò)程與方法了解放射線示蹤原理，能列舉它在各方面應(yīng)用。知道射線探傷和測(cè)厚技術(shù)原理及應(yīng)用。初步了解射線治療原理，知道放射線治療三種方式。初步了解射線育種、保留原理。了解射線電離技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第6頁(yè)3、情感態(tài)度與價(jià)值觀能夠聯(lián)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用，幫助了解原理。學(xué)會(huì)從實(shí)際生活中學(xué)習(xí)知識(shí)。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第7頁(yè)教學(xué)重難點(diǎn)1、重點(diǎn)2、難點(diǎn)掌握放射性同位素應(yīng)用。了解每個(gè)應(yīng)用原理。每個(gè)應(yīng)用原理。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第8頁(yè)本節(jié)導(dǎo)航1、放射線示蹤2、射線探傷和測(cè)厚3、射線治療4、射線育種和消毒5、射線電離技術(shù)放射性同位素的應(yīng)用專家講座第9頁(yè)有些同位素含有放射性，叫做放射性同位素。天然存在放射性同位素不過(guò)十幾個(gè)?，F(xiàn)在，用人工方法得到放射性同位素已達(dá)1000各種。

放射性同位素技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)許多領(lǐng)域，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、資源環(huán)境、軍事科研很多領(lǐng)域應(yīng)用已取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益，是核能利用一個(gè)主要方面。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第10頁(yè)想一想

為何人造放射性同位素應(yīng)用比天然放射性物質(zhì)應(yīng)用廣泛呢？和天然放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素放射強(qiáng)度輕易控制，還能夠制成各種所需形狀。尤其是它半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，所以放射性廢料輕易處理。因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，所以在生產(chǎn)和科研中凡是用到射線時(shí)，用都是人造放射性同位素，而不是天然放射性物質(zhì)。解釋一下放射性同位素的應(yīng)用專家講座第11頁(yè)1、放射線示蹤一個(gè)放射性同位素原子核跟這種元素其它同位素原子核含有相同數(shù)量質(zhì)子（只是中子數(shù)量不一樣），所以核外電子數(shù)量也相同，由此可知，一個(gè)原子各種同位素都有相同化學(xué)性質(zhì)。這么，我們就能夠用放射性同位素來(lái)制成各種化合物，這種化合物原子跟通?；衔镆粯訁⒓尤炕瘜W(xué)反應(yīng)，不過(guò)卻帶有“放射性標(biāo)識(shí)”，用儀器能夠探測(cè)出來(lái)，這種原子叫做示蹤原子。名詞解釋放射性同位素的應(yīng)用專家講座第12頁(yè)那么，經(jīng)過(guò)放射性探測(cè)儀檢測(cè)上述示蹤原子所在位置、強(qiáng)度和停留時(shí)間技術(shù)叫做放射性示蹤技術(shù)。下面我們來(lái)看一下放射性示蹤技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)和工業(yè)技術(shù)中廣泛應(yīng)用。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第13頁(yè)①農(nóng)業(yè)技術(shù)用放射性同位素制成肥料和農(nóng)藥，利用探測(cè)器能夠了解農(nóng)作物對(duì)肥料和農(nóng)藥吸收部位、吸收過(guò)程、吸收效率以及在做物體體內(nèi)分布。想一想

棉花在結(jié)桃、開(kāi)花時(shí)候需要較多磷肥，不過(guò)什么時(shí)候吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能停留多長(zhǎng)時(shí)間、磷在作物體內(nèi)分布情況怎樣呢？放射性同位素的應(yīng)用專家講座第14頁(yè)

我們知道，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收。那么我們能夠用放射性同位素磷30制成肥料，噴灑在棉花頁(yè)面上，然后每隔一定時(shí)間用探測(cè)器測(cè)量棉株各部位放射性強(qiáng)度，就能研究棉花對(duì)肥料吸收情況。棉花放射性同位素的應(yīng)用專家講座第15頁(yè)②醫(yī)療技術(shù)在醫(yī)療技術(shù)上，因?yàn)槿梭w不一樣組織對(duì)不一樣元素吸收率不一樣，可將用放射性同位素制成藥品注入人體，用探測(cè)器探測(cè)示蹤原子在人體組織中放射強(qiáng)度，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電腦分析后，病人體內(nèi)情況就轉(zhuǎn)化影像顯現(xiàn)出來(lái)，從而能夠診療它們病變。好神奇?。。?！放射性同位素的應(yīng)用專家講座第16頁(yè)比如，人體甲狀腺工作需要碘，碘被吸收后聚集在甲狀腺內(nèi)，給人注射碘放射性同位素碘131，然后定時(shí)用探測(cè)器測(cè)量甲狀腺及鄰近組織放射強(qiáng)度，有利于診療甲狀腺器性質(zhì)和功效性疾病。又如，腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞能吸收更多放射性元素，由此能夠診療腫瘤形成部位。再如，锝99可用來(lái)做腦部掃描，幫助醫(yī)生診療腦部疾病。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第17頁(yè)③工業(yè)技術(shù)放射新性示蹤在工業(yè)技術(shù)中一樣有廣泛應(yīng)用。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第18頁(yè)比如，將放射性同位素注入輸油和輸氣管中，用探測(cè)器能夠挖掘管道破裂和泄漏位置，從而防止大規(guī)模挖掘（如上頁(yè)圖片）。又如，假如在制造內(nèi)燃機(jī)汽缸活塞材料中摻入放射性同位素，然后用探測(cè)器檢測(cè)潤(rùn)滑油中放射性強(qiáng)度，就能夠了解活塞中磨損情況。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第19頁(yè)2、射線探傷和測(cè)厚γ射線貫通本事強(qiáng)特點(diǎn)能夠用于探傷和測(cè)厚，射線探傷和測(cè)厚技術(shù)不但是“非破壞”，而且是無(wú)接觸。①射線探傷

慣用于探傷射線有x光和同位素發(fā)出γ射線，分別稱為x光探傷和γ射線探傷。γ射線探傷放射性同位素的應(yīng)用專家講座第20頁(yè)當(dāng)γ射線穿過(guò)或照射物質(zhì)時(shí)，該物質(zhì)密度越大，射線強(qiáng)度減弱得越多，探傷機(jī)即射線能穿透過(guò)該物質(zhì)強(qiáng)度就越小。射線探傷是利用射線穿透性和直線超聲波探傷儀性來(lái)探傷方法。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第21頁(yè)

γ射線可使攝影底片感光，也可用特殊接收器來(lái)接收。a、若其內(nèi)部有氣孔、夾渣等缺點(diǎn)，射線穿過(guò)有缺點(diǎn)路徑比沒(méi)有缺點(diǎn)路徑所透過(guò)物質(zhì)密度要小得多，其強(qiáng)度就減弱得少些，即透過(guò)強(qiáng)度就大些。b、若用底片接收，則感光量就大些，就能夠從底片上反應(yīng)出缺點(diǎn)垂直于射線方向平面投影。當(dāng)用射線來(lái)照射待探超聲波探傷儀傷零部件時(shí)，能夠分以下幾個(gè)情況：放射性同位素的應(yīng)用專家講座第22頁(yè)由此可見(jiàn)，普通情況下，射線探傷探傷機(jī)是不易發(fā)覺(jué)裂紋，或者說(shuō)，射線探傷對(duì)裂紋是不敏感。所以，射線探傷對(duì)氣孔、夾渣、未焊透等體積型缺點(diǎn)最敏感。

c、若用其它接收器也一樣能夠用儀表來(lái)反應(yīng)缺點(diǎn)垂直于射線方向平面投影和射線透過(guò)量。優(yōu)點(diǎn)γ射線探傷儀體積小、重量輕、穿透力和耐用性強(qiáng)，尤其適合厚壁管接口和狹窄空間處探傷及外作業(yè)。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第23頁(yè)②射線測(cè)厚在制造紙張、金屬箔及輪胎等產(chǎn)品時(shí)，可用射線測(cè)厚儀來(lái)控制產(chǎn)品厚度。在產(chǎn)品一側(cè)放置放射源，另一側(cè)用探測(cè)器計(jì)數(shù)，并將信號(hào)反饋給壓輥，從而控制它壓力大小。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第24頁(yè)3、射線治療名詞解釋因?yàn)槟[瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞對(duì)射線更敏感，所以可用一定劑量射線集中照射病灶部位來(lái)殺滅和遏制癌細(xì)胞增加，這就是我們通常所說(shuō)“放療”。放療治癌體內(nèi)放療體外放療近距導(dǎo)入放療放射性同位素的應(yīng)用專家講座第25頁(yè)

體內(nèi)放療是利用病灶部位對(duì)一些元素吸收較多特點(diǎn)，將放射性同位素注入體內(nèi)，射線快要距離殺滅癌細(xì)胞而不會(huì)過(guò)多損傷周?chē)M織，慣用這種放療同位素有碘112、碘131等。

體外放療通慣用鈷60做γ射線源，在體外對(duì)腫瘤部位集中照射。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第26頁(yè)

近距導(dǎo)入放療是將射線同位素經(jīng)過(guò)導(dǎo)管直接導(dǎo)入腫瘤部位，使它們?cè)谑挚拷恢帽３忠欢舛群蜁r(shí)間。這種方式對(duì)全身輻射影響最小，比如：銥192能放出β射線和低劑量γ輻射，它慣用于乳腺和口腔腫瘤近距離導(dǎo)入治療。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第27頁(yè)4、射線育種和消毒①射線育種

生物體內(nèi)DNA（脫氧核糖核酸）承載著遺傳密碼。DNA在射線作用下可能發(fā)生突變，所以經(jīng)過(guò)射線照射能夠使種子遺傳特征發(fā)生變異，從而培養(yǎng)出新遺傳品質(zhì)種。原理放射性同位素的應(yīng)用專家講座第28頁(yè)②射線消毒大量輻照也能夠使一些害蟲(chóng)發(fā)生變異。從而抑制一些害蟲(chóng)繁衍，以到達(dá)滅蟲(chóng)目標(biāo)。一定劑量射線照射，能殺死寄生在食品表面及內(nèi)部微生物和害蟲(chóng)。適當(dāng)劑量照射，能抑制農(nóng)畜產(chǎn)品生命活動(dòng)。這就從根本上消除了食品霉?fàn)€變質(zhì)根源。利用放射性同位素發(fā)出射線徹底滅菌，是射線殺傷力一個(gè)最直接利用。尤其是人們經(jīng)常利用射線對(duì)醫(yī)療器械進(jìn)行滅菌消毒。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第29頁(yè)5、射線電離技術(shù)射線電離作用除了用于射線探測(cè)技術(shù)外，還用于其它方面。比如，利用α射線電離作用強(qiáng)特點(diǎn)，能夠用來(lái)消除機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)中因摩擦而產(chǎn)生有害靜電。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第30頁(yè)又如，輻射式避雷針用放射源在避雷針尖端附近產(chǎn)生大量離子，有雷電時(shí)能夠加緊放電過(guò)程。同位素避雷針上放射源大多是镅-241放射源，它放射α射線，所產(chǎn)生電離電流要比普通避雷針高10000倍以上。針上放射性物質(zhì)是被嚴(yán)格密封起來(lái)，其發(fā)射射線作用距離很短，對(duì)建筑物下面人沒(méi)有絲毫危害，是絕對(duì)安全。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第31頁(yè)輻射式避雷針?lè)派湫酝凰氐膽?yīng)用專家講座第32頁(yè)再如，輻射式報(bào)警器安裝在辦公室、酒店和工廠天花板上，用來(lái)匯報(bào)火警。輻射式報(bào)警器放射性同位素的應(yīng)用專家講座第33頁(yè)它結(jié)構(gòu)以下列圖所表示。探測(cè)器盒子分兩個(gè)小室，一個(gè)密閉，另一個(gè)是開(kāi)放。放射源置于盒中央，它會(huì)使兩室中空氣電離，相同電壓加在兩個(gè)小室上，兩室中電流相等。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第34頁(yè)發(fā)生火警時(shí)，煙霧進(jìn)入開(kāi)放小室，輻射源使其中離子濃度增加。兩個(gè)小室電流也失去平衡，電路中警鈴被觸發(fā)報(bào)警。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第35頁(yè)課堂小結(jié)★放射性示蹤技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)和工業(yè)技術(shù)中有廣泛應(yīng)用?！铴蒙渚€貫通本事強(qiáng)，此特點(diǎn)可應(yīng)用于射線探傷和射線測(cè)厚?！锷渚€可用于治療腫瘤，分為體內(nèi)放療、體外放療、近距離導(dǎo)入放療。放射性同位素的應(yīng)用專家講座第36頁(yè)★射線能夠用來(lái)育種，還能夠用來(lái)滅蟲(chóng)、消毒。★射線電