19.3-探测射线的方法-19.4.ppt

第十九章 原子核,3 探测射线的方法,虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：,探测射线的方法,1、使气体或液体电离,2、使照相底片感光,3、使荧光物质产生荧光,威尔逊云室利用了射线的电离本领。,观察射线在云室中的径迹(轨迹见教材)：,a 射线在云室中的径迹： 原因：a 粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿途产生的离子多。,射线在云室中的径迹： 原因： 粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离本领小，沿途产生的离子少。 粒子电离能力很弱，云室中一般看不到它的径迹。,直而粗,比较细，且常常弯曲,观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的径迹：,射线径迹,射线径迹,径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质； 粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负（加磁场）,-高能物理实验的最风行的探 测设备,气泡室是由一密闭容器组成，容器中盛有工作液体,二、气泡室,带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹力,二、气泡室,气泡室利用了射线的电离本领。,粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成，可分析粒子的动量、能量和带电情况。,二、气泡室,德国物理学家盖革在1928年与米勒合作研制出的计数器用来检测放射性是非常方便的，盖革管的结构如图所示：,窗口,阴极,阳极,接放大器,粒子,三、盖革米勒计数器,1、构造,三、盖革米勒计数器,2、工作原理,工作原理具体分析：,射线粒子进入管中，使管中气体电离， 产生的电子在电场中加速，撞击气体分子，又使气体分子电离 这样，一个粒子进入管中，可以产生大量电子，在电路中产生一次脉冲放电，利用电子仪器将放电次数记录下来。,优点：G-M计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便。 不足：不同射线在计数器中产生的现象相同，因此只能用来计数，不能区分射线种类；如果同时有大量粒子，或两个粒子向来的时间间隔小于200s，计数器也不能区分。,3、盖革米勒计数器优缺点,第十九章 原子核,4 放射性的应用与防护,1、卢瑟福用粒子轰击氮核，生成质子和氧17. 第一次实现了原子核的人工转变。,一、核反应,用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变。,3、核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。 在核反应中，质量数和电荷数都守恒。,2、查德威克用粒子轰击铍核发现中子 n：,例1：指出下列核反应中的错误并更正：,1934年，约里奥居里夫妇 发现粒子轰击的铝片中含有放射性磷 ：,反应生成物 P 是磷的一种同位素，自然界没有天然的 ，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。,有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素.,二、人工放射性同位素,与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素有以下特点：,1、放射强度容易控制 2、可以制成各种需要的形状 3、半衰期更短,放射性废料容易处理,（1）利用它的射线 A、由于射线贯穿本领强，可以用来射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤仪 B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制。 C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电。 D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等,三、放射性同位素的应用,射线探伤仪,利用钴60的射线治疗癌症（放疗）,射线对癌细胞的破坏比对健康细胞的更快,食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）,粮食保存,食品保鲜,棉花育种,棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，利用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，被植物吸收，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，就可知道什么时候磷的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，,（2）作为示踪原子： 工业、农业及生物研究,放射性的应用,1、射线应用,2、示踪原子,探伤仪,培育新种,保存食物,消除有害静电,消灭害虫,治疗恶性肿瘤,农作物检测,诊断器质性和功能性疾病,生物大分子结构及功能研究,原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染. 在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因放射性损害而死去。 有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。 过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用,四、辐射与安全,20世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性,遭原子弹轰炸的广岛,放射性的防护 1）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄. 2）用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内，并埋在深海里. 3）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源.,放射性物质标志,铀,辐射源的存放,检测辐射装置,辐射检测系统,全身污染检测仪,为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施：,操作放射性物质的设备,在防护状态下操作放射性物质,1、“刀”可以是病人在清醒状态下在较短的时间内完成手术。这主要是利用了射线的（ ）,A.穿透本领 B.衍射能力 C.电离能力 D.具有很高的能量,A D,2、下列关于放射线的说法中不正确的是( ) A、放射线可以用来进行工业探伤 B、放射线可以使细胞发生变异 C、放射同位素可以用来做示踪原子 D、放射线对人体无害,D,3、关于半衰期，以下说法正确的是： A同种放射性元素在化合物中的半衰期比 单质中长。 B升高温度可以使半衰期缩短。 C氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子 核，经过7.6天氡原子核就只剩下一个。