物理选修3-5_19.4放射性应用与防护

1、质子的发现质子的发现 卢瑟福通过人工方法实现了原子核的卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门转变，人类第一次打开了原子核的大门。 一、核反应一、核反应HOHeN1117842147用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生粒子、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，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的

2、过程-核反应核反应在核反应中，在核反应中，质量数质量数和和电荷数电荷数都守恒。都守恒。 1930年，德国科学家年，德国科学家玻特玻特和和贝克贝克用用粒子轰击粒子轰击元素元素 铍核，发现铍核没射出质子，而放出了一种新的铍核，发现铍核没射出质子，而放出了一种新的射线（铍辐射）这种射线几乎不能使气体电离，在射线（铍辐射）这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯射线的贯穿能力强，他们认为这是穿能力强，他们认为这是射线射线经检测，射线的能量经检测，射线的能量在在10eV左右，左右，中子的发现中子的发现 1931年，年，约里奥夫妇约

3、里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种重复了玻特和贝克的实验，并用这种未未知射线（铍辐射）知射线（铍辐射）去轰击石蜡去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约。结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于射线，射线，射线只能打出电子而打不出质子，射线只能打出电子而打不出质子，光子的质量近乎，电子光子的质量近乎，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质量是电子的量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车

4、呢？如果认为轰击石蜡的射线是为轰击石蜡的射线是射线，那么光子的能量应达射线，那么光子的能量应达55 MeV，这，这与实际测得的射线能量与实际测得的射线能量10 MeV相去甚远相去甚远可惜的是，他们可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识擦肩而过，无缘相识。面对。面对55MeV与与10eMV的矛盾的矛盾 ，他们还是十分，他们还是十分牵强地解释为其它的原因牵强地解释为其它的原因，并于，并于1932年月年月11日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为定为射线的结论。射线的结论。中子的发现中子的发现 1932年月底，年月底，查得威克查得威克得到这一得到这一论文，

5、约里奥夫妇的实验使他心跳，他论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守恒啊！能量守恒啊！他决定他决定探测射线的速探测射线的速度和质量。度和质量。中子的发现中子的发现nCHeBe101264294nPAlHe10301527134219341934年，约里奥年，约里奥居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里发现居里发现经过经过粒子轰击的铝片中含有放射性磷粒子轰击的铝片中含有放射性磷3015P二、人工放射性二、人工放射性的发现的发现1 1、放射强度容易控制、放射强度容易控制2 2、可以制成各种需要的形状、可以制成各种需要的形状3 3、半衰期更短

6、、半衰期更短, ,放射性废料容易处理放射性废料容易处理三、人工放射性三、人工放射性的优点的优点eSiP0130143015棉花育种棉花育种放放射射治治疗疗放射线测厚仪放射线测厚仪食品保鲜食品保鲜射线探伤仪射线探伤仪 用碘用碘-131诊诊断甲状腺断甲状腺四、放射性四、放射性的应用的应用放放射射性性的的应应用用1、射线应用、射线应用2、示踪原子、示踪原子探伤仪探伤仪培育新种培育新种保存食物保存食物消除有害静电消除有害静电消灭害虫消灭害虫治疗恶性肿瘤治疗恶性肿瘤农作物检测农作物检测诊断器质性和功能性疾病诊断器质性和功能性疾病生物大分子结构及功能研究生物大分子结构及功能研究射线测厚装置射线测厚装置金属

7、板金属板四、放射性四、放射性的应用的应用如图是工厂利用放射性同位素如图是工厂利用放射性同位素放出的射线，来自动控制生产放出的射线，来自动控制生产的金属板厚度的装置示意图。的金属板厚度的装置示意图。1、请你简述自动控制的原理。、请你简述自动控制的原理。2、如果工厂要生产、如果工厂要生产1mm厚的铝板，那么在厚的铝板，那么在、和和三种射线中，你认为选择哪一种用来检控铝板的厚三种射线中，你认为选择哪一种用来检控铝板的厚度最合适？为什么？度最合适？为什么？3、如果工厂要生产、如果工厂要生产3mm厚的钢板，那么在厚的钢板，那么在、和和三种射线中，选择哪一种射线最合适？三种射线中，选择哪一种射线最合适？利

8、用钴利用钴6060的的射线治疗癌症（放疗）射线治疗癌症（放疗）“刀刀”可以是病人在清醒状态下在较短的时间内可以是病人在清醒状态下在较短的时间内完成手术。这主要是利用了完成手术。这主要是利用了射线的（射线的（ ） A.穿透本领穿透本领 B.衍射能力衍射能力 C.电离能力电离能力 D.具有很高的能量具有很高的能量A D四、放射性四、放射性的应用的应用关于放射性同位素应用的下列说法中正确关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有（的有（ ）A.利用含有放射性碘利用含有放射性碘131的油，检测地下的油，检测地下输油管的漏油情况输油管的漏油情况B利用利用射线的贯穿性可以为金属探伤，射线的贯穿性可以为金属探

9、伤，也能代替也能代替“X光光”对进行人体更好的透视对进行人体更好的透视C用放射线照射作物种子能使其用放射线照射作物种子能使其DNA发发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D用用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害量，以免对人体正常组织造成太大的危害A D四、放射性四、放射性的应用的应用五、放射性污染和防护五、放射性污染和防护 20世纪初期人们在毫无防备的情况下研究放射性遭原子弹炸后的广岛19861986年年4 4月月2626日苏联发生切尔诺贝利核泄漏事故日苏联发生切尔诺贝利核泄漏事故 五、放射性污染

10、和防护五、放射性污染和防护检测辐射装置全身污染检测仪辐射检测系统辐射源的存放铀五、放射性污染和防护五、放射性污染和防护秦山核电站秦山核电站核反应堆外层的厚厚的水泥建筑核反应堆外层的厚厚的水泥建筑安全壳内衬钢板安全壳内衬钢板五、放射性污染和防护五、放射性污染和防护六、生活中的放射性污染六、生活中的放射性污染1.装修建材装修建材1.装修建材装修建材2.家居饰品家居饰品六、生活中的放射性污染六、生活中的放射性污染1.装修建材装修建材2.家居饰品家居饰品3.各类首饰各类首饰六、生活中的放射性污染六、生活中的放射性污染生活中的放射性防护防护1.不要直接接触放射性物质（如在实验中）；不要直接接触放射性物质

11、（如在实验中）；2.室内要经常通风换气，一可增氧，室内要经常通风换气，一可增氧，二可排除氡气和放射性灰尘以及其他二可排除氡气和放射性灰尘以及其他有害物质；有害物质；3.房屋不要建在高放射性本底的岩石、房屋不要建在高放射性本底的岩石、土壤上；土壤上；4.挑选装修用的石材和陶瓷砖要特别留意起放射性指挑选装修用的石材和陶瓷砖要特别留意起放射性指标，看其是否超标；标，看其是否超标；6. 常带的首饰制品，最好进行内含放射性物质测定。常带的首饰制品，最好进行内含放射性物质测定。5.与岩石有关的摆件不要置于卧室内；与岩石有关的摆件不要置于卧室内；放射性物质标志放射性物质标志小结：小结：1、核反应基本上可分为两大类：、核反应基本上可分为两大类：