《放射性的應(yīng)用》學(xué)習(xí)任務(wù)單

《放射性的應(yīng)用》學(xué)習(xí)任務(wù)單一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解放射性在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和科學(xué)研究等方面的應(yīng)用。2、理解放射性應(yīng)用的原理，例如利用放射性元素的半衰期進(jìn)行測年等。3、能夠正確認(rèn)識放射性應(yīng)用帶來的好處以及需要注意的輻射防護(hù)問題。二、學(xué)習(xí)任務(wù)（一）放射性在工業(yè)中的應(yīng)用1、思考與討論同學(xué)們，我們都知道有些東西我們眼睛看不到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，那在工業(yè)上怎么檢測這些東西有沒有裂縫或者缺陷呢？大家可以先想一想自己生活中有沒有類似想知道里面情況但是看不到的情況。放射性探傷：原理：放射性元素發(fā)出的射線具有很強(qiáng)的穿透能力。當(dāng)把放射性源放在被檢測物體的一側(cè)，然后在另一側(cè)用探測器檢測射線的強(qiáng)度。如果物體內(nèi)部有缺陷，比如有裂縫，射線穿過的路徑不同，探測器檢測到的射線強(qiáng)度就會發(fā)生變化。應(yīng)用實例：在檢測大型金屬鑄件或者管道的時候就可以用這種方法。那同學(xué)們能想到還有哪些工業(yè)產(chǎn)品可能需要這種檢測嗎？2、放射性在工業(yè)中的其他應(yīng)用放射性在測量厚度方面的應(yīng)用：原理：不同的材料對射線的吸收能力不同。當(dāng)射線穿過一定厚度的材料時，根據(jù)探測器接收到的射線強(qiáng)度就可以知道材料的厚度。如果材料太厚，射線被吸收得多，探測器接收到的射線強(qiáng)度就弱；反之則強(qiáng)。思考：在造紙廠或者金屬箔生產(chǎn)廠，這種測量厚度的方法有什么好處呢？（二）放射性在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用1、輻射育種原理：射線照射植物的種子或者其他繁殖器官，會使植物的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變。這些改變可能會產(chǎn)生一些新的性狀，有些性狀可能是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利的，比如產(chǎn)量更高、更抗病蟲害等。過程：先選取合適的植物種子，用一定劑量的射線照射，然后把照射后的種子種下去，觀察植物的生長情況，篩選出具有優(yōu)良性狀的植株進(jìn)行培育?；樱和瑢W(xué)們可以想象一下，如果你們是農(nóng)業(yè)科學(xué)家，你們會選擇哪些植物先進(jìn)行輻射育種實驗?zāi)兀?、放射性在農(nóng)業(yè)害蟲防治方面的應(yīng)用原理：用放射性照射害蟲，使害蟲的生殖細(xì)胞發(fā)生變異，從而導(dǎo)致害蟲不育。這樣就可以減少害蟲的數(shù)量，又不會像化學(xué)農(nóng)藥那樣污染環(huán)境。討論：這種利用放射性防治害蟲的方法和使用農(nóng)藥相比，有哪些優(yōu)點和可能存在的問題呢？（三）放射性在醫(yī)療中的應(yīng)用1、放射性診斷X射線檢查：原理：X射線的穿透能力很強(qiáng)，可以穿過人體的不同組織。不同組織對X射線的吸收能力不同，例如骨骼吸收X射線的能力比肌肉強(qiáng)得多。當(dāng)X射線穿過人體后，在底片上就會形成不同灰度的影像，醫(yī)生就可以根據(jù)這個影像來判斷人體內(nèi)部有沒有病變。思考：大家有沒有做過X射線檢查呀？做檢查的時候醫(yī)生都會讓我們注意些什么呢？放射性核素成像：原理：把放射性核素標(biāo)記到一些特定的化合物上，然后引入人體。這些標(biāo)記的化合物會在人體的某些器官或者組織聚集。放射性核素發(fā)出的射線可以被探測器檢測到，從而可以得到人體內(nèi)部器官或者組織的圖像?；樱和瑢W(xué)們能想到這種放射性核素成像可以用來檢查哪些疾病嗎？2、放射性治療原理：利用放射性元素發(fā)出的射線的能量來破壞癌細(xì)胞。射線可以破壞癌細(xì)胞的DNA等重要生物分子，從而抑制癌細(xì)胞的生長和分裂。類型：有外照射治療，就像用放療儀器從人體外部對腫瘤部位進(jìn)行照射；還有內(nèi)照射治療，就是把放射性藥物直接注入到腫瘤組織內(nèi)部進(jìn)行照射。思考：放射性治療雖然可以治療癌癥，但是也可能會對正常細(xì)胞有影響，那醫(yī)生會采取什么措施來減少這種影響呢？（四）放射性在科學(xué)研究中的應(yīng)用1、考古中的放射性測年原理：像碳14這種放射性元素，它的半衰期是固定的。在生物活著的時候，碳14會不斷地通過新陳代謝和外界交換，其含量保持相對穩(wěn)定。當(dāng)生物死亡后，碳14就不再得到補(bǔ)充，只會按照半衰期進(jìn)行衰變。通過測量生物遺跡中碳14的含量，就可以推算出生物死亡的年代。計算示例：假設(shè)現(xiàn)在測得某古代生物遺跡中碳14的含量是其原來含量的1/4，已知碳14的半衰期是5730年，那么這個生物遺跡大概有多少年的歷史呢？同學(xué)們可以先試著自己算一下。2、示蹤原子的應(yīng)用原理：把放射性原子摻入到其他物質(zhì)中，由于放射性原子會不斷地發(fā)出射線，可以很容易地追蹤它的行蹤。比如在研究化學(xué)反應(yīng)的過程中，把放射性原子標(biāo)記到反應(yīng)物中的某一種原子上，就可以知道這種原子在反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化路徑?；樱喝绻覀円芯恐参锸侨绾挝辗柿现械酿B(yǎng)分的，我們可以怎么利用示蹤原子呢？三、學(xué)習(xí)步驟1、首先通過對每個放射性應(yīng)用領(lǐng)域的思考與討論問題進(jìn)行思考，初步了解放射性應(yīng)用的大概情況。2、然后深入學(xué)習(xí)每個應(yīng)用領(lǐng)域的原理、過程等知識內(nèi)容，在學(xué)習(xí)過程中積極參與互動環(huán)節(jié)，和同學(xué)們分享自己的想法。3、對于涉及到計算或者原理較難理解的部分，比如放射性測年的計算，可以多做一些類似的練習(xí)題來鞏固知識。4、最后總結(jié)放射性在各個領(lǐng)域應(yīng)用的共同點和不同點，以及在應(yīng)用放射性時需要注意的輻射防護(hù)問題。四、學(xué)習(xí)資源1、粵教版選修12教材第三章第二節(jié)內(nèi)容。2、可以在學(xué)校圖書館或者網(wǎng)絡(luò)上搜索關(guān)于放射性應(yīng)用的科普視頻或者文章，例如中國科普網(wǎng)等網(wǎng)站上有很多相關(guān)的科普資料。五、總結(jié)提升1、回顧放射性在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和科學(xué)研究等方面的應(yīng)用原理和實例。2、思考在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題以及解決方法，還有哪些地方不太理解需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)。3、總結(jié)放射性應(yīng)用中輻射防護(hù)的重要性以及在不同應(yīng)用場景下如何進(jìn)行防護(hù)。六、課后探究查找資料了解一下目前在放射性應(yīng)用方面還有哪些新的研究成果或者正在探索的應(yīng)用領(lǐng)域，寫一篇簡短的報告。七、習(xí)題及答案1、某放射性元素的半衰期為10天，經(jīng)過30天后，該元素剩余的質(zhì)量是原來質(zhì)量的多少？答案：經(jīng)過30天，也就是3個半衰期。每經(jīng)過一個半衰期，元素的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/2。所以經(jīng)過3個半衰期后，剩余質(zhì)量是原來質(zhì)量的(1/2)×（1/2)×（1/2)＝1/8。2、在放射性測年中，如果某生