放射性的应用和防护

带电性氦核流穿透能力构成速度实质名称正强弱C/10电离能力负弱强接近C电子流中最弱极强光子C光子流复习回顾:例：天然放射性元素(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后变成（铅）．下列论断中正确的是（）A.铅核比钍核少24个中子B.铅核比钍核少8个质子C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变BD在下列核反应方程中,X代表质子的方程是（）()()()()nHeXHDXnHCXOHeNBXPHeAlA042311021178421473015422713+1®++®g++®++®+BC半衰期、它表征放射性元素的原子核有一半发生衰变所需的时间。它是从大量原子核衰变中得出的统计规律，对个别的放射性原子核的衰变无实际物理意义。半衰期由原子核的内部因素决定，与外界条件及与物质的物理、化学状态无关。即使处于物理运动，化学变化中也不会影响它的半衰期。因此它是反映某种元素原子核特征的重要物理量。探测射线的方法阅读课本P73—P75放射性的应用与防护问题情景：为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有什么办法？辐射方法处理粮食复习回顾：1、什么是原子核的衰变？2、原子核的衰变有什么样的规律原子核放出a粒子或ß粒子，由于核电荷数变了，而变成另一种原子核。1）、衰变时电荷数和质量数都守恒2）、衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号3）、由实验决定，不凭空编造原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，------------核反应在核反应中，质量数和电荷数都守恒核反应原子核的人工转化1919年卢瑟福用а粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素和一个质子，也是发现质子的核反应过程1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里发现磷的放射性同位素的过程人工放射性同位素放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。反应生成成物P是是磷的一一种同位位素，也也有放射射性，像像天然放放射性元元素一样样发生衰衰变，衰衰变时放放出正电电子，核核衰变方方程如下下：用人工方方法得到到放射性性同位素素，这是一一个很重重要的发发现．后后来人们们用质子子、氘核核、中子子和光子子轰击原原子核，，也得到到了放射射性同位位素．与天然的的放射性性物质相相比，人人造放射射性同位位素：1、放射射强度容容易控制制2、、可可以以制制成成各各种种需需要要的的形形状状3、、半半衰衰期期更更短短4、、放放射射性性废废料料容容易易处处理理所以以凡凡是是用用到到放放射射线线时时，，现现在在用用的的都都是是人人工工放放射射性性同同位位素素人工工放放射射性性同同位位素素的的特特点点（1））利利用用它它的的射射线线放射射性性同同位位素素的的应应用用A、、由于于γγ射射线线贯贯穿穿本本领领强强，可可以以用用来来γγ射射线线检检查查金金属属内内部部有有没没有有砂砂眼眼或或裂裂纹纹，，所所用用的的设设备备叫叫γγ射射线线探探伤伤仪仪．．B、、利利用用β射线线的的穿透透本本领领与与物物质质厚厚度度密密度度的关关系系，，来来检检查查各各种种产产品品的的厚厚度度和和密密封封容容器器中中液液体体的的高高度度等等，，从从而而实实现现自自动动控控制制C、、利利用用а射线线电离离作作用用使空空气气电电离离而而把把空空气气变变成成导导电电气气体体，，以以消消除除化化纤纤、、纺纺织织品品上上的的静静电电D、、利利用用γ射线线照照射射植植物物，，引引起起植植物物变变异异而而培培育育良良种种，，也也可可以以利利用用它它杀杀菌菌、、治治病病等等E.利利用用放放射射线线的的能能量量，，在在医医疗疗上上，，常常用用以以抑抑制制甚甚至至杀杀死死病病变变组组织织，，还还可可以以轰轰击击原原子子核核，，诱诱发发核核反反应应．．(2)作作示示踪踪原原子子由于于放放射射性性同同位位素素跟跟同同种种元元素素的的其其他他同同位位素素相相比比，，具具有有相同的的质子子数，，核外外电子子数相相同，因此此一种种元素素的各各个同同位素素都有有相同的的化学学性质质，如果果在某某一元元素掺掺入一一些放放射性性同位位素，，那么么该元元素无无论经经过什什么变变化，，它的的放射射性同同位素素也经经历同同样的的变化化过程程，而而放射性性同位位素不不断地地放出出射线线，再用用仪器探探测这些射射线，，即可可知道元素的的行踪，这种种用途途的放放射性性元素素叫示示踪原原子，，放射射性元元素作作示踪踪原子子的用用途也也很多多．①在农农业生生产中中，探探测农农作物物在不不同的的季节节对元元素的的需求求．②在工工业上上，检检查输输油管管道上上的漏漏油位位置．．③在生生物医医疗上上，可可以检检查人人体对对某元元素的的吸收收情况况，也也可以以帮助助确定定肿瘤瘤的部部位和和范围围．棉花在在结桃桃、开开花的的时候候需要要较多多的磷磷肥，，把磷磷肥喷喷在棉棉花叶叶子上上，磷磷肥也也能被被吸收收．但但是，，什么么时候候的吸吸收率率最高高、磷磷在作作物体体内能能存留留多长长时间间、磷磷在作作物体体内的的分布布情况况等，，用通通常的的方法法很难难研究究．如如果用用磷的的放射射性同同位素素制成成肥料料喷在在棉花花叶面面上，，然后后每隔隔一定定时间间用探探测器器测量量棉株株各部部位的的放射射性强强度，，上面面的问问题就就很容容易解解决．．人体甲甲状腺腺的工工作需需要碘碘．碘碘被吸吸收后后会聚聚集在在甲状状腺内内．给给人注注射碘碘的放放射性性同位位素碘碘131，，然后后定时时用探探测器器测量量甲状状腺及及邻近近组织织的放放射强强度，，有助助于诊诊断甲甲状腺腺的器器质性性和功功能性性疾病病．（3））放射射性污污染和和防护护原子弹弹爆炸炸、核核电站站泄露露会产产生严严重的的污染染，在在利用用放射射性同同位素素给病病人做做“放放疗””时，，如果果放射射性的的剂量量过大大，皮皮肤和和肉就就会溃溃烂不不愈，，导致致病人人因放放射性性损害害而死死去。。有些些矿石石中含含有过过量的的放射射性物物质，，如果果不注注意也也会对对人体体造成成巨大大的危危害。。如图是是《北北京青青年报报》2001年年9月月6日日的一一则报报道。。核反应应堆外外层的的厚厚厚的水水泥建建筑小结：：1、核核反应应基本本上可可分为为两大大类：：一是自自然衰衰变（（天然然放射射性衰衰变）），二是人人工衰衰变（（人工工转变变）（发现现质子子的核核反应应）（发现现中子子的核核反应应）2、放放射性性同位位素的的应用用课堂互动讲练类型一核反应及核反应方程例1衰变前前后质质量数数都是是202不不变，，只能能发生生β衰变变变式训练分析：：1.质量量数和和电荷荷数守守恒。。2.A=4+14-17=1,Z=2+7-8=1则则为为质子子即氢氢原子子核3.A=235+1-140-94=2，，Z=92+0-54-38=0则则电荷荷数为为0的的是中中子或或γ射线线但γ射线线质量量为0.可可见是是2个个中子子类型二放射性同位素的应用用人工工方法法得到到放射射性同同位素素，这这是一一个很很重要要的发发现．．天然然放射射性同同位素素只不不过40几几种，，而今今天人人工制制造的的放射射性同同位素素已达达1000多多种，，每种种元素素都有有放射射性同同位素素．放放射性性同位位素在在农业业、医医疗卫卫生和和科学学研究究的许许多方方面得得到了了广泛泛的应应用．．(1)带电电的验验电器器在放放射线线照射射下电电荷会会很快快消失失．其其原因因是()A．射射线的的贯穿穿作用用B．射射线的的电离离作用用C．射射线的的物理理、化化学作作用D．以以上三三个选选项都都不是是例2电离作用消除静电的应用B(2)图是是工厂厂利用用放射射线自自动控控制铝铝板厚厚度的的装置置示意意图．．如工工厂生生产的的是厚厚度为为1mm的铝铝板，，在αα、ββ、γγ三种种射线线中，，你认认为对对铝板板的厚厚度起起主要要作用用的是是________射线线．(3)在我我国首首先用用人工工方法法合成成牛胰胰岛素素时，，需要要证明明人工工合成成的牛牛胰岛岛素结结晶跟跟天然然牛胰胰岛素素的结结晶是是同一一种物物质，，为此此曾采采用放放射性性同位位素14C作________．．分析：：1.α射射线穿穿透物物质的的本领领弱，，不能能穿透透厚度度为1mm的的铝板板，因因而探探测器器不能能探测测2.γγ射线线穿透透物质质的本本领极极强，，穿透透1mm厚的的铝板板和几几mm厚厚的铝铝板打打在探探测器器上很难分分辨，3.ββ射线线也能能够穿穿透1mm甚甚至几几毫米米厚的的铝板板，但但厚度度不同同，穿穿透后后β射射线的的强度度明显显不同同，探测器器容易易分辨辨β示踪原原子分析：：把掺掺入14C的人人工合合成的的牛胰胰岛素素与天天然牛牛胰岛岛素混混合到到一起起，经经过多多次重重新结结晶后后，得得到了了放射射性14C分布布均匀匀的牛牛胰岛岛素结结晶，，这就就证明明了人人工合合成的的牛胰胰岛素素与天天然牛牛胰岛岛素完完全融融为一一体，，它们们是同同一种种物质质．这这种把把放射射性同同位素素的原原子掺掺到其其他物物质中中去，，让它它们一一起运运动、、迁移移，再再用放放射性性探测测仪器器进行行追踪踪，就就可以以知道道放射射性原原子通通过什什么路路径，，运动动到哪哪里了了，是是怎样样分布布的，，从而而可以以了解解某些些不容容易察察明的的情况况或规规律，，人们们把作作这种种用途途的放放射性性同位位素叫叫做示示踪原原子．．变式训练2．在放射性性同位素的应应用中，下列列做法正确的的是()A．应该用αα射线探测物物体的厚度B．应该用γγ粒子放射源源制成“烟雾报警器器”C．医院在利利用放射线诊诊断疾病时用用半衰期较长长的放射性同同位素D．放射育种种利用γ射线线照射种子使使遗传基因发发生变异α粒子的穿透透能力很弱烟雾报警器是是利用射线的的电离作用，，而γ粒子的的电离作用很很弱，由于人体长期期接触放射性性元素会影响响健康，因此此诊断疾病时时应该利用半半衰期短的同同位素，故C错误；放射育种是利利用γ射线照照射种子改变变遗传基因D1.如图所示示，带电粒子子在“云室””中运动时，，可呈现运动动径迹，将““云室”放在在匀强电场中中，通过观察察带电粒子的的径迹，可以以研究原子核核发生衰变的的规律．现将将一静止的放放射性14C放入上述装装置中，当它发生衰变变时，可能放出α粒粒子或电子或或正电子．所放射的粒子与反冲核核经过相等的的时间所形成的径迹如图所示(发生衰衰变后瞬间放放射出的粒子子和反冲核的的速度方向与电电场强度E垂直，a、b均表示长度)．则(1)14C发生衰变时时所放射出的的粒子是________．(2)14C发生衰变时时所放射出的的粒子的运动动轨迹是________(填“①①”或“②””)．(3)14C的衰变方程程是___________________________________________________。(4)简要推推导发生衰变变后的瞬间放放出的粒子与与反冲核的动动能之比练习题分析：1.释释放的粒子和和反冲核受电电场力都与E方向同，则则粒子与反冲冲核电性同，，为α粒子α粒子分析：2。动动量守恒m1v1=m2v2.而α粒子质量小，速度度大。相等t水平位移大大。而②轨道水平位位移大，为α粒子②146C→104Be＋42He分析4.动量量守恒：m1v2=m2v2,则v2/v1=m1/m2=10/4=5/2.EK=mv2/2=pv/2