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探测射线的方法放射性的应用与防护第1页,课件共29页,创作于2023年2月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:第2页,课件共29页,创作于2023年2月例: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第3页,课件共29页,创作于2023年2月在下列核反应方程中,X代表质子的方程是()()()()()nHeXHDXnHCXOHeNBXPHeAlA042311021178421473015422713+1®++®g++®++®+BC第4页,课件共29页,创作于2023年2月半衰期、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。第5页,课件共29页,创作于2023年2月探测射线的方法第6页,课件共29页,创作于2023年2月1、粒子使气体或液体电离,以这些离子为核心,过饱和汽会产生云雾,过热液体会产生气泡2、使照相底片感光3、使荧光物质产生荧光射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象:第7页,课件共29页,创作于2023年2月一、威尔逊云室: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。利用射线的电离本领第8页,课件共29页,创作于2023年2月a射线在云室中的径迹:直而粗原因:a粒子质量大,不易改变方向,电离本领大,沿涂产生的粒子多ß射线在云室中的径迹:比较细,而且常常弯曲原因:粒子质量小,跟气体碰撞易改变方向,电离本领小,沿途产生的离子少第9页,课件共29页,创作于2023年2月二、气泡室-----高能物理实验的最风行的探测设备

气泡室是由一密闭容器组成,容器中盛有工作液体第10页,课件共29页,创作于2023年2月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。第11页,课件共29页,创作于2023年2月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,第12页,课件共29页,创作于2023年2月三、盖革-米勒计数器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第13页,课件共29页,创作于2023年2月放射性的应用与防护第14页,课件共29页,创作于2023年2月问题情景: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?辐射方法处理粮食第15页,课件共29页,创作于2023年2月复习回顾: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,不凭空编造第16页,课件共29页,创作于2023年2月卢瑟福用α粒子轰击氮核,产生了氧的一种同位素和一个质子,即:核反应这是人类第一次实现的原子核的人工转变。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。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第17页,课件共29页,创作于2023年2月1934年,约里奥·居里和伊丽芙·居里发现经过α粒子轰击的铝箔中含有放射性的,即人工放射性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。天然放射性同位素不过40多种,而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种,每种元素都有了自己的放射性同位素。第18页,课件共29页,创作于2023年2月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第19页,课件共29页,创作于2023年2月(1)利用它的射线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、治病等第20页,课件共29页,创作于2023年2月被不同剂量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。第21页,课件共29页,创作于2023年2月“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.第22页,课件共29页,创作于2023年2月(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.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.第23页,课件共29页,创作于2023年2月(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。第24页,课件共29页,创作于2023年2月核反应堆外层的厚厚的水泥建筑第25页,课件共29页,创作于2023年2月小结:1、核反应基本上可分为两大类:一是自然衰变(天然放射性衰变),二是人工衰变(人工转变)(发现质子的核反应)(发现中子的核反应)

2、放射性同位素的应用第26页,课件共29页,创作于2023年2月再见第27页,课件共29页,创作于2023年2月1930年,德国科学家玻特和贝克用α粒子轰击轻元素铍核,发现并未发射出质子,而放出了一种新的射线.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.第28页,课件共29页,创作于2023年2月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

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