放射性的应用与防护演示文稿3

放射性的应用与防护PPT演示文稿当前第1页\共有36页\编于星期三\5点一、探测射线方法的原理1、原理：射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，显示射线的存在。2、现象举例：粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸汽会产生雾滴，过热液体会产生气泡；使照相乳胶感光；使荧光物质产生荧光。当前第2页\共有36页\编于星期三\5点二、探测射线的方法一——威尔逊云室1、结构构造：一个圆筒状容器，低部可以上下移动，上盖是透明的，内有干净空气实验时，加入少量酒精，使酒精蒸汽达到过饱和状态。当前第3页\共有36页\编于星期三\5点3、三种射线径迹的特点射线：直而粗。原因：①粒子质量大，不易改变方向②电离本领大，沿途产生的离子多射线：比较细，而且常常弯曲。原因：①粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向。②电离本领小，沿途产生的离子少。

γ粒子的电离本领很小，一般看不到它的径迹射线射线2、工作原理：射线使气体分子电离，过饱和蒸汽以离子为中心凝结成雾滴，显示运动轨迹。当前第4页\共有36页\编于星期三\5点二、探测射线的方法二——气泡室气泡室是由一密闭容器组成，容器中盛有工作液体当前第5页\共有36页\编于星期三\5点

液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀，由于在一定的时间间隔内（例如50ms）处于过热状态，液体不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液体，在带电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰撞而产生低能电子，因而形成离子对，这些离子在复合时会引起局部发热，从而以这些离子为核心形成胚胎气泡，经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长大，就沿粒子所经路径留下痕迹。如果这时对其进行拍照，就可以把一连串的气泡拍摄下来，从而得到记录有高能带电粒子轨迹的底片。

照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩工作液体，气泡随之消失，整个系统就很快回到初始状态，准备作下一次探测。1、工作原理：当前第6页\共有36页\编于星期三\5点气泡室中带电粒子的径迹气泡室的优点：它的空间和时间分辨率高；工作循环周期短，本底干净、径迹清晰，可反复操作。但也有不足之处：那就是扫描和测量时间还嫌太长；体积有限，而且甚为昂贵，

当前第7页\共有36页\编于星期三\5点一种能自动把放射微粒计数出来的仪器，利用了射线的电离本领三、探测射线的方法三——盖革-米勒计数器当前第8页\共有36页\编于星期三\5点第四节放射性的应用与防护第十九章原子核吉水二中朱长根当前第9页\共有36页\编于星期三\5点问题情景：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？辐射方法处理粮食当前第10页\共有36页\编于星期三\5点1、定义：

原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，----------核反应2、规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒一、核反应当前第11页\共有36页\编于星期三\5点卢瑟福在实验中发现，往容器Ｃ中通入氮气后，在荧光屏Ｓ上出现了闪光，这表明，有一种新的能量比α粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在Ｓ屏上，这种粒子肯定是在α粒子击中某个氮核而使该核发生变化时放出的。这样，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。材料——质子的发现当前第12页\共有36页\编于星期三\5点为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核相同：带有一个单位的正电量，质量是电子质量的1800多倍。卢瑟福把它叫做质子．质子的符号是p材料——质子的发现用α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分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。当前第13页\共有36页\编于星期三\5点

1930年，德国科学家玻特和贝克用α粒子轰击

元素铍核，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，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯穿能力强，他们认为这是γ射线．经检测，射线的能量在10ＭeV左右，远大于天然放射物质衰变时发出的γ射线的能量．材料——中子的发现当前第14页\共有36页\编于星期三\5点

1931年，约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种未知射线（铍辐射）去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约5.7MeV的质子．这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于γ射线，γ射线只能打出电子而打不出质子，γ光子的质量近乎０，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是γ射线，那么光子的能量应达55MeV，这与实际测得的射线能量10MeV相去甚远．

可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面对55eV与10eV的矛盾，他们还是十分牵强地解释为其它的原因，并于1932年１月11日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为γ射线的结论。材料——中子的发现当前第15页\共有36页\编于星期三\5点

1932年１月底，查得威克得到这一论文，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，违反能量守恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己苦苦寻找了12年的中子。他决定用云室的方法探测射线的速度和质量。材料——中子的发现他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是γ射线的可能，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与质子质量差不多。他还确定这不带电的粒子不可能是由质子和电子组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，仅用了十天时间，成功地证实了这种中性射线就是中子流。他当之无愧地成为

“中子之父”，并因此获1935年诺贝尔物理奖。当前第16页\共有36页\编于星期三\5点中子的发现，有重大的意义：

中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有力的“炮弹”。在此以前，可供研究用的“炮弹”只有天然放射元素发出的α、β、γ三种射线，中子流则是穿透本领更大，轰击原子核更有效的“炮弹”，人们用它轰击各种原子核，获得了许多人工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。当前第17页\共有36页\编于星期三\5点1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，------------核反应2、规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒一、核反应3、几个人工核转变方程当前第18页\共有36页\编于星期三\5点1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，正电子的质量跟电子相同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝核被粒子击中后发生了下面的反应：二、人工放射性同位素及其应用1、放射性同位素天然存在的放射性元素只有四十几种，但用人工方法得到的放射性性同位素有一千多种，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。材料当前第19页\共有36页\编于星期三\5点反应生成物P是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，核衰变方程如下：用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现．后来人们用质子、氘核、中子和光子轰击原子核，也得到了放射性同位素．当前第20页\共有36页\编于星期三\5点2、与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：放射强度容易控制可以制成各种需要的形状半衰期更短放射性废料容易处理当前第21页\共有36页\编于星期三\5点（1）利用它的射线3、放射性同位素的应用A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ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、治病等当前第22页\共有36页\编于星期三\5点被不同剂量γ射线照射后的马铃薯8个月后的情况，左上方的马铃薯没经过γ射线照射，右下方的被γ射线照射的剂量最大，左下方保存最好的马铃薯被γ射线照射的剂量适中。当前第23页\共有36页\编于星期三\5点“鲁棉一号”就是山东省棉花研究所的科技人员应用放射性同位素钴-60放出的伽玛射线处理棉花杂交的后代育成的．当前第24页\共有36页\编于星期三\5点（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.

棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收．但是，什么时候的吸收率最高、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，用通常的方法很难研究．如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，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，上面的问题就很容易解决．当前第25页\共有36页\编于星期三\5点人体甲状腺的工作需要碘．碘被吸收后会聚集在甲状腺内．给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病．当前第26页\共有36页\编于星期三\5点（3）放射性污染和防护原子弹爆炸、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。当前第27页\共有36页\编于星期三\5点如图是《北京青年报》2001年9月6日

的一则报道。当前第28页\共有36页\编于星期三\5点放射性同位素在农业、医疗卫生、和科学研究等许多方面得到了广泛的应用．其应用是沿着两个方向展开的．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当前第29页\共有36页\编于星期三\5点放射性的应用棉花育种放射治疗放射线测厚仪食品保鲜γ射线探伤仪用碘-131诊断甲状腺当前第30页\共有36页\编于星期三\5点利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）当前第31页\共有36页\编于星期三\5点放射性污染和防护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．

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当前第32页\共有36页\编于星期三\5点生活中的放射性污染1.装修建材当前第33页\共有36页\编于星期三\5点2.家居饰品当前第34页\共有