高中物理第十九章原子核19.3探測射線的方法19.4放射性的應(yīng)用與防護(hù)課件新人教版

探測射線的方法

放射性的應(yīng)用與防護(hù)1.了解探測射線的幾種方法,知道探測射線的幾種儀器。2.掌握核反應(yīng)的規(guī)律和原子核的人工轉(zhuǎn)變,會正確書寫核反應(yīng)方程。3.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素,了解放射性的應(yīng)用與防護(hù)。一二三四五一、探測射線的方法1.放射線中的粒子會使氣體或液體電離,以這些離子為核心,過飽和的蒸氣會產(chǎn)生霧滴,過熱液體會產(chǎn)生氣泡。2.放射線中的粒子會使照相乳膠感光。3.放射線中的粒子會使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。4.在學(xué)校中用到或者在科學(xué)研究中用到的探測儀器有威耳遜云室、氣泡室、蓋革-米勒計(jì)數(shù)器。一二三四五二、核反應(yīng)1.原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程叫核反應(yīng)。在核反應(yīng)中,質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)也守恒。核反應(yīng)過程和原子核的衰變都遵循什么規(guī)律?反應(yīng)前后的質(zhì)量守恒嗎?提示：核反應(yīng)過程和衰變現(xiàn)象都遵循電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒。質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒,核反應(yīng)過程中一般會發(fā)生質(zhì)量的變化。一二三四五三、人工放射性同位素1.同位素是指質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子核。2.約里奧-居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素的方程3.與天然放射性物質(zhì)相比,人工放射性同位素具有半衰期短、放射強(qiáng)度容易控制等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。一二三四五四、放射性同位素的應(yīng)用1.工業(yè)上可以使用射線來測厚度。2.利用γ射線照射種子,培育優(yōu)良品種。3.利用放射性同位素作示蹤原子。一二三四五五、輻射與安全1.人類一直生活在放射性的環(huán)境中。生活中的這些輻射的強(qiáng)度都在安全劑量之內(nèi),對人類沒有傷害。2.過量的射線對人體組織有破壞作用,在使用放射性同位素時,必須要遵守操作規(guī)程,注意人身安全,同時要防止放射性物質(zhì)對空氣、水源、用具等的污染。醫(yī)學(xué)上做射線治療用的放射性元素,應(yīng)用半衰期長的還是短的?為什么?提示：應(yīng)用半衰期短的。因?yàn)榘胨テ诙痰姆派湫詮U料容易處理。一二一、對原子核的人工轉(zhuǎn)變的認(rèn)識1.條件:用α粒子、質(zhì)子、中子,甚至用γ光子轟擊原子核使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變。2.實(shí)質(zhì):用粒子轟擊原子核并不是粒子與原子核碰撞,將原子核打開,而是粒子打入原子核內(nèi)部使原子核發(fā)生了轉(zhuǎn)變。3.規(guī)律:反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒。4.三個重要的原子核的人工轉(zhuǎn)變方程。一二5.原子核的人工轉(zhuǎn)變與衰變的比較。(1)不同點(diǎn):原子核的人工轉(zhuǎn)變是一種核反應(yīng),是其他粒子與原子核相碰撞的結(jié)果,需要一定的裝置和條件才能發(fā)生,而衰變是原子核的自發(fā)變化,它不受物理和化學(xué)條件的影響。(2)相同點(diǎn):人工轉(zhuǎn)變與衰變過程一樣,在發(fā)生過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒,反應(yīng)前后粒子總動量守恒。一二二、放射性的應(yīng)用與防護(hù)1.人工放射性同位素的優(yōu)勢。(1)放射強(qiáng)度容易控制。(2)可制成各種所需的形狀。(3)半衰期短,廢料易處理。一二2.放射性同位素的主要應(yīng)用。(1)利用它的射線。①利用γ射線的穿透本領(lǐng),可用γ射線探傷。②利用α射線的強(qiáng)電離作用,可消除有害靜電。③利用γ射線對生物組織的物理和化學(xué)作用,可用來使種子發(fā)生變異,培育良種;滅菌消毒。④利用放射線的能量,在醫(yī)療上,常用以抑制甚至殺死病變組織,還可以轟擊原子核,誘發(fā)核反應(yīng)。(2)作示蹤原子。①在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,探測農(nóng)作物在不同的季節(jié)對元素的需求。②在工業(yè)上,檢查輸油管道上的漏油位置。③在生物醫(yī)療上,可以檢查人體對某元素的吸收情況,也可以幫助確定腫瘤的部位和范圍。一二3.放射性污染與防護(hù)。

一二類型一類型二類型三對核反應(yīng)方程的理解與應(yīng)用

(2)在(1)的四個方程中,發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是

,發(fā)現(xiàn)放射性同位素的方程是

。

類型一類型二類型三解析：(1)由核反應(yīng)的規(guī)律:質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可以判斷A、C、D選項(xiàng)中的三個核反應(yīng)生成物中都有中子。而B項(xiàng)中的核反應(yīng)的生(2)查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為C,約里奧-居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素的核反應(yīng)方程為D。類型一類型二類型三題后反思寫核反應(yīng)方程的原則:(1)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。(2)中間用箭頭,不能寫成等號,因兩端僅僅是質(zhì)量數(shù)守恒,沒有體現(xiàn)質(zhì)量相等;也不能僅畫一橫線,因箭頭的方向還表示反應(yīng)進(jìn)行的方向。(3)核反應(yīng)必須是實(shí)際能夠發(fā)生的,不能憑空亂寫。類型一類型二類型三放射性的應(yīng)用

【例題2】

放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)用,不同的放射源可用于不同目的。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射線。某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜,方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄,利用適當(dāng)?shù)姆派渚€來測定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻,可利用的元素是(

)A.釙210

B.氡222C.鍶90 D.鈾238類型一類型二類型三解析：要測定聚乙烯薄膜的厚度,則要求射線可以穿透薄膜,因此α射線不合適;另外,射線穿透作用還要受薄膜厚度影響,γ射線穿透作用最強(qiáng),薄膜厚度不會影響γ射線穿透,所以只能選用β射線,而氡222半衰期太小,鈾238半衰期太長,所以只有鍶90較合適。答案：C類型一類型二類型三題后反思放射性同位素在生產(chǎn)、科技和醫(yī)療等方面有很多的應(yīng)用。解答這類問題要弄清以下兩個方面:(1)弄清各種射線的特性,確定應(yīng)用射線的哪種特性,如穿透本領(lǐng)、電離本領(lǐng)等。(2)對于半衰期不同的放射性元素,要根據(jù)實(shí)際需要來確定半衰期的長短,半衰期太長或太短都不適用。類型一類型二類型三放射性的危害與防護(hù)

【例題3】

(多選)2011年3月11日,日本發(fā)生了九級大地震,造成福島第一核電站嚴(yán)重的核泄漏事故。關(guān)于這次核泄漏對環(huán)境造成的污染,下列說法正確的是(

)A.泄漏物中含有的131I和137Cs兩種放射性核素,經(jīng)過一系列衰變產(chǎn)生對人體有危害的輻射B.泄漏物中含有的239Pu放射性核素的半衰期長,它的衰變對環(huán)境有長時間的污染C.在福島,由于空氣中放射線濃度高,會對當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w造成危害D.福島核泄漏對我國產(chǎn)生了影響,放射性射線對我國居民的身體會造成危害類型一類型二類型三解析：泄漏物中的放射性核素發(fā)生核衰變產(chǎn)生的射線會對人體產(chǎn)生危害,選項(xiàng)A正確。放射性核素的半衰期越長,對環(huán)