放射性的应用与防护幻灯片

4.放射性的

应用与防护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。

一、核反应铝箔α粒子荧光屏氮气显微镜放射源卢瑟福在实验中发现，α粒子击中氮核后，生成一个新核，同时放出质子

新核的电量较大速度较慢，径迹短而粗；质子速度大，电量小，故径迹细而长．根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒，可以写出这个发现质子的核反应方程并得知氮核放出质子后变成了氧核核反应: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核反应是原子核的变化化学反应是核外电子的变化二、人工放射性同位素1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷反应生成物是磷的一种同位素，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，叫做放射性同位素与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：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4、放射性废料容易处理（1）利用它射线的穿透能力三、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γ射线探伤仪钴60γ射线探伤仪（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.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，就知道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（3）利用射线的穿透性和对DNA的破坏在生物学上的应用食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）粮食保存食品保鲜棉花育种利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）利用同位素标记的与未标记的抗原同抗体发生竞争性抑制反应的放射性同位素体外微量分析方法。又称竞争性饱和分析法。1960年美国化学家R.S.耶洛和S.A.贝尔森提出此法，耶洛因此于1977年获得诺贝尔生理学或医学奖。此法用于在内分泌学中测定胰岛素、生长激素、甲状旁腺激素、血管紧张素、催乳素、黄体化激素、促卵泡成熟激素、前列腺素等，以鉴别、诊断、研究激素的生理和药理作用，目前较多用于研究激素与受体结合的机理。在传染病学方面广泛用于乙型肝炎抗原的亚型分类测定。在临床免疫学上测定免疫球蛋白G、免疫球蛋白E及抗脱氧核糖核酸抗体;进一步的应用包括甲状腺球蛋白抗体、类风湿因子、补体及抗食物抗原抗体的测定。在肿瘤学方面用于测定癌胚抗原、血纤维蛋白溶酶原、叶酸、维生素B12以及血纤维蛋白原和血纤维蛋白降解产物。根据已建立的人绒毛膜促性腺激素、癌胚抗原和甲胎蛋白的RIA结果,为有效地初筛和在手术后追踪释放这些蛋白质的肿瘤提供了参考依据。在药理学方面可测定吗啡、氯丙嗪、苯妥英钠、庆大霉素、地高辛、茶碱等，是检测药物中毒和药物代谢的一个比较迅速和简便的方法。放射免疫分析法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．辐射依其能量的高低及电离物质的能力分类为电离辐射或非电离辐射。电离辐射具有足够的能量可以将原子或分子电离化，非电离辐射则否。辐射活性物质是指可放射出电离辐射之物质。电离辐射主要有三种：α、β及γ辐射（或称射线）四、辐射与安全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世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性居里夫妇在工作四、辐射与安全我们身边的辐射剂量知多少数据显示，人类每时每刻都生活在各种辐射中。来自天然辐射的个人年有效剂量全球平均约为2.4毫希，其中，来自宇宙射线的为0.4毫希，来自地面γ射线的为0.5毫希，吸入(主要是室内氡)产生的为1.2毫希，食入为0.3毫希。人们每年摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量约为0.25毫希。戴夜光表每年有0.02毫希;乘飞机旅行2000公里约0.01毫希;每天抽20支烟，一年有0.5至1毫希;一次X光检查0.1毫希。数据显示，当辐射剂量低于100毫希时，医学上观察不到对人体的确定性效应，即明显的组织损伤;当剂量超过4000毫希，在没有医学监护的情况下，有50%的死亡率，而当剂量超过6000毫希时，则可能致命。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：检测辐射装置全身污染检测仪辐射监测系统辐射源的存放铀（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，并埋在深海或深山里（3）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源放射性的防护核反应堆外层的厚厚的水泥建筑防护操作放射性物质的设备在防护状态下操作放射性物质尤卡山核废料处置库示意图：1、放射性核废料通过铁路、公路运输到此处，2、核废料被封装到金属密封容器中，3、自动化运输系统将核废料金属罐送到地下，4、金属罐被存放到隧道内的固定位置封存。一、放射源分类原则参照国际原子能机构的有关规定，按照放射源对人体健康和环境的潜在危害程度，从高到低将放射源分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类（一）Ⅰ类放射源为极高危险源。没有防护情况下，接触这类源几分钟到1小时就可致人死亡;（二）Ⅱ类放射源为高危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时至几天可致人死亡;（三）Ⅲ类放射源为危险源。没有防护情况下，接触这类源几小时就可对人造成永久性损伤，接触几天至几周也可致人死亡;（四）Ⅳ类放射源为低危险源。基本不会对人造成永久性损伤，但对长时间、近距离接触这些放射源的人可能造成可恢复的临时性损伤;（五）Ⅴ类放射源为极低危险源。不会对人造成永久性损伤。五、总结一、核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.

质量数和电荷数都守恒。

由实验决定，不凭空编造二、人工放射性同位素三、放射性同位素应用（1）利用它的射线（2）作为示踪原子用于工业、农业及生物研究等.四、辐射与安全：防护，储存方式例１：指出下列核反应中的错误并更正：五、练习核反应方程（1）N+

He→

+H