原子核專題知識專家講座

盧瑟福在試驗中發(fā)覺，往容器Ｃ中通入氮氣后，在熒光屏s上出現(xiàn)了閃光，這表明，有一個新能量比α粒子大粒子穿過鋁箔，撞擊在s屏上，這種粒子必定是在α粒子擊中某個氮核而使該核發(fā)生改變時放出。這么，盧瑟福經(jīng)過人工方法實現(xiàn)了原子核轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核大門。一、核反應(yīng)α粒子鋁箔熒光屏氮氣顯微鏡原子核專題知識專家講座第1頁

為了認定新粒子，把新粒子引進電場和磁場，測出了它質(zhì)量和電量，確認與氫核相同：帶有一個單位正電量，質(zhì)量是電子質(zhì)量1800多倍。盧瑟福把它叫做質(zhì)子。質(zhì)子符號是H或P。在云室里做盧瑟福試驗，還能夠依據(jù)徑跡了解整個人工轉(zhuǎn)變過程。英國物理學(xué)家布拉凱特在所拍攝兩萬多張照片40多萬條α粒子徑跡中，發(fā)覺了８條產(chǎn)生分叉統(tǒng)計。

分叉情況表明，α粒子擊中氮核后，生成一個新核，同時放出質(zhì)子。新核電量較大速度較慢，徑跡短而粗；質(zhì)子速度大，電量小，故徑跡細而長。依據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，能夠?qū)懗鲞@個發(fā)覺質(zhì)子核反應(yīng)方程并得知氮核放出質(zhì)子后變成了氧核。原子核專題知識專家講座第2頁用α粒子、質(zhì)子、中子等去轟擊其它元素原子核，也都產(chǎn)生類似轉(zhuǎn)變，并產(chǎn)生質(zhì)子，說明質(zhì)子是各種原子核里都有成份，質(zhì)子是人類繼電子、光子后發(fā)覺第三個基本粒子。核反應(yīng)：在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒。原子核在其它粒子轟擊下產(chǎn)生新原子核過程。１、核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒。２、核反應(yīng)是原子核改變，化學(xué)反應(yīng)是核外電子改變。注意：原子核專題知識專家講座第3頁有些同位素含有放射性，叫做放射性同位素。二、人工放射性同位素

1932年，居里夫婦用α粒子轟擊鈹，鋁，硼等元素，發(fā)覺了前所未有穿透性強輻射，以后被確定為中子流。1934年，查德威克在用α粒子轟擊鈹，鋁，硼等元素，除了測到中子流外，還探測到了正電子。注意：1、放射性同位素與放放射性元素一樣，都有一定半衰期，衰變規(guī)律一樣。2、放射性同位素衰變可生成另一個新元素。3、能夠用人工方法得到放射性同位素。4、放射性同位素跟同種元素非放射性同位素含有相同化學(xué)性質(zhì)。原子核專題知識專家講座第4頁與天然放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素：①放射強度輕易控制②能夠制成各種需要形狀③半衰期更短④放射性廢料輕易處理原子核專題知識專家講座第5頁放射性應(yīng)用射線應(yīng)用示蹤原子探傷儀培育新種保留食物消除有害靜電毀滅害蟲治療惡性腫瘤農(nóng)作物檢測診療器質(zhì)性和功效性疾病生物大分子結(jié)構(gòu)及功效研究三、放射性同位素應(yīng)用放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、和科學(xué)研究等許多方面得到了廣泛應(yīng)用。其應(yīng)用是沿著利用它射線和作為示蹤原子兩個方向展開。原子核專題知識專家講座第6頁（1）利用它射線A、因為γ射線貫通本事強，能夠用來γ射線檢驗金屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用設(shè)備叫γ射線探傷儀B、利用射線穿透本事與物質(zhì)厚度密度關(guān)系，來檢驗各種產(chǎn)品厚度和密封容器中液體高度等，從而實現(xiàn)自動控制C、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、紡織品上靜電D、利用射線照射植物，引發(fā)植物變異而培育良種，也能夠利用它殺菌、治病等原子核專題知識專家講座第7頁γ射線探傷儀鈷60發(fā)出γ射線能穿透70cm厚金屬材料，使底片感光，從而能夠檢驗出有沒有缺點存在和缺點所在部位。照片底片缺點鈷60金屬元件原子核專題知識專家講座第8頁利用鈷60γ射線治療癌癥（放療）原子核專題知識專家講座第9頁食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長，長久保留）棉花育種食品保鮮糧食保留原子核專題知識專家講座第10頁棉花在結(jié)桃、開花時候需要較多磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收。不過，什么時候吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長時間、磷在作物體內(nèi)分布情況等，用通常方法極難研究。假如用磷放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上，然后每隔一定時間用探測器測量棉株各部位放射性強度，上面問題就很輕易處理。（2）作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等。原子核專題知識專家講座第11頁原子彈爆炸、核電站泄露會產(chǎn)生嚴重污染，在利用放射性同位素給病人做“放療”時，假如放射性劑量過大，皮膚和肉就會潰爛不愈，造成病人因放射性損害而死去。有些礦石中含有過量放射性物質(zhì)，假如不注意也會對人體造成巨大危害。四、輻射與安全原子核專題知識專家講座第12頁過量放射性會對環(huán)境造成污染，對人類和自然界產(chǎn)生破壞作用。20世紀人們在毫無防范情況下研究放射性遭原子彈炸后廣島原子核專題知識專家講座第13頁

為了預(yù)防有害放射線對人類和自然破壞，人們采取了有效防范辦法：檢測輻射裝置全身污染檢測儀輻射檢測系統(tǒng)輻射源存放鈾原子核專題知識專家講座第14頁（1）在核電站核反應(yīng)堆外層用厚厚水泥來預(yù)防放射線外泄（2）用過核廢料要放在很厚很厚重金屬箱內(nèi)，并埋在深海里（