高中物理 第十九章 原子核 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护课件2 新人教版选修35.ppt

3 4 探测射线的方法放射性的应用与防护 自学线索 学基础导学 1 粒子会使气体或液体电离 以这些粒子为核心 过饱和的蒸气会产生 雾滴 过热液体会产生 气泡 2 粒子会使照相乳胶 感光 3 粒子会使荧光物质产生 荧光 一 探测运动粒子的方法 1 威耳逊云室 1 原理粒子在云室内气体中飞过 使沿途的气体分子 酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴 于是显示出射线的径迹 二 探测射线的仪器 电离 过饱和 2 气泡室 气泡室的原理同云室的原理类似 所不同的是气泡室里装的是 例如 粒子通过 液体时 在它的周围产生 而形成粒子的径迹 液体 液态氢 过热 气泡 3 盖革 米勒计数器 1 原理 在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压 这个电压稍低于管内气体的 当某种射线粒子进入管内时 它使管内的 产生电子 这样 一个粒子进入管中后可以产生大量电子 这些电子到达 正离子到达 在外电路中产生了一次脉冲放电 利用电子仪器可以把放电次数记录下来 2 优缺点 优点 g m计数器非常 使用方便 缺点 只能用来 不能区分 电离电压 气体分子电离 阳极 阴极 灵敏 计数 射线的种类 1 定义 原子核在其他粒子的轰击下产生 的过程 三 核反应 新原子核 卢瑟福 质量数 电荷数 四 人工放射性同位素的应用与防护 放射性 3 放射性同位素的应用 1 应用它的 2 作 4 辐射与安全 人类从来就生活在有放射性的环境之中 的射线对人体组织有破坏作用 要防止 对水源 空气 用具等的污染 射线 示踪原子 过量 放射性物质 讲要点例析 探测射线的方法 1 云室中不同粒子径迹产生的原因 2 不同探测方法的对比威耳逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类 而盖革 米勒计数器只能计数 不能区分射线的种类 用 粒子照射充氮的云室 摄得如图所示的照片 下列说法中正确的是 a a是 粒子的径迹 b是质子的径迹 c是新核的径迹 解析 粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子 入射的是 粒子 所以b是 粒子的径迹 产生的新核 质量大电离作用强 所以径迹粗而短 故a是新核径迹 质子电离作用弱一些 贯穿作用强 所以细而长的径迹是质子的径迹 所以正确选项为d 答案 d 1 1用盖革 米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次 若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间 计数器几乎测不到射线 10天后再次测量 测得该放射源的放射强度为每分钟101次 则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是 a 放射源射出的是 射线b 放射源射出的是 射线c 这种放射性元素的半衰期是5天d 这种放射性元素的半衰期是2 5天 解析 因厚纸板能挡住这种射线 可知这种射线是穿透能力最差的 射线 选项a正确 b错误 因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比 10天后测出放射强度为原来的四分之一 说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一 由半衰期公式知已经过了两个半衰期 故半衰期是5天 答案 ac 核反应及核反应方程 4 人工转变核反应与衰变的比较 1 不同点 原子核的人工转变 是一种核反应 是其他粒子与原子核相碰撞的结果 需要一定的装置和条件才能发生 而衰变是原子核的自发变化 它不受物理化学条件的影响 2 相同点 人工转变与衰变过程一样 在发生过程中质量数与电荷数都守恒 反应前后粒子总动量守恒 答案 见解析 写核反应方程的原则是 1 质量数守恒和电荷数守恒 2 中间用箭头 不能写成等号 因两端仅仅是质量数守恒 没有体现质量相等 也不能仅画一横线 因箭头的方向还表示反应进行的方向 3 能量守恒 但中学阶段不作要求 4 核反应必须是实验能够发生的 不能毫无根据地随意乱写未经实验证实的核反应方程 1 放射性同位素的分类 1 天然放射性同位素 2 人工放射性同位素 2 人造放射性同位素的优点 1 放射强度容易控制 2 可以制成各种所需的形状 3 半衰期很短 废料容易处理 放射性同位素及其应用 3 放射性同位素的主要应用 1 利用它的射线 利用 射线的贯穿本领 可用 射线探伤等 利用 射线的电离作用很强 可消除有害静电 利用 射线对生物组织的物理和化学作用 可用来使种子发生变异 培育良种 灭菌消毒 利用放射线的能量 在医疗上 常用以抑制甚至杀死病变组织 还可以轰击原子核 诱发核反应 2 作示踪原子 在农业生产中 探测农作物在不同的季节对元素的需求 在工业上 检查输油管道上的漏油位置 在生物医疗上 可以检查人体对某元素的吸收情况 也可以帮助确定肿瘤的部位和范围 在放射性同位素的应用中 下列做法正确的是 a 应该用 射线探测物体的厚度b 应该用 粒子放射源制成 烟雾报警器 c 医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素d 放射育种中利用 射线照射种子使遗传基因发生变异 解析 由于 粒子的穿透能力很弱 无法用其探测物体的厚度 故a错误 烟雾报警器是利用射线的电离作用 而 粒子的电离作用很弱 故b错误 由于人体长期接触放射性会影响健康 因此诊断疾病时应该利用半衰期短的同位素 故c错误 放射育种是利用 射线照射种子改变遗传基因 故d正确 答案 d 3 1下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的 a 射线探伤仪b 利用含有放射性碘131的油 检测地下输油管的漏油情况c 利用钴60治疗肿瘤等疾病d 把含有放射性元素的肥料施给农作物 用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况 找出合理施肥的规律 解析 a是利用了 射线的穿透性 c利用了 射线的生物作用 b d是利用示踪原子 答案 bd 练随堂演练 1 下列说法中错误的是 a 威耳逊云室和盖革 米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质b 盖革 米勒计数器除了用来计数 还能区分射线的种类c 用威耳逊云室探测射线时 径迹比较细且常常弯曲的是 粒子的径迹d 根据气泡室中粒子径迹的照片上记录的情况 可以分析粒子的带电 动量 能量等情况 解析 盖革 米勒计数器只能用来计数 不能区分射线的种类 因为不同的射线在盖革 米勒计数器中产生的脉冲现象相同 答案 b 2 用威耳逊云室探测射线 其中粒子在威耳逊云室中径迹直而粗的是 a 粒子b 粒子c 粒子d 以上都不是解析 粒子的质量比较大 在空气中飞行时不易改变方向 由于它的电离本领大 沿途产生的离子多 所以它在云室中的径迹直而粗 故a正确 粒子的质量小 跟气体碰撞时易改变方向 并且电离本领小 沿途产生的离子少 所以它在云室中的径迹比较细 而且常是弯曲的 粒子的电离本领更小 在云室中一般看不到它的径迹 故b c错误 答案选a 答案 a 3 用人工方法得到放射性同位素 这是一个很重要的发现 天然的放射性同位素只不过40多种 而今天人工制造的同位素已达1000多种 每种元素都有放射性同位素 放射性同位素在农业 医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用 带电的验电器在放射线的照射下电荷会很快 消失 其原因是 a 射线的贯穿作用b 射线的电离作用c 射线的物理 化学作用d 以上三个选项都不是 解析 因放射线的电离作用 空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和 所以使验电器所带电荷消失 故选b 答案 b 4 联合国环境公署对科索沃地区的调查表明 北约对南联盟进行的轰炸中 大量使用了贫铀炸弹 贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品 其主要成分为铀238 贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍 杀伤力极