人教版(新教材)高中物理选择性必修3学案2：5 2 第2课时 核反应 放射性同位素及其应用

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE15.2第2课时核反应放射性同位素及其应用〖学习目标〗1.知道核反应及其遵循的规律.2.知道什么是放射性同位素和人工转变的放射性同位素.3.了解放射性在生产和科学领域的应用和防护．〖知识梳理〗知识点一、核反应(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。(2)规律：在核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒．(3)原子核的人工转变1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子．卢瑟福发现质子的核反应方程：eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H.知识点二、放射性同位素及其应用(1)定义：很多元素都存在一些具有放射性的同位素，它们被称为放射性同位素．(2)天然放射性同位素不过40多种，而通过核反应生成的人工放射性同位素已达1000多种，每种元素都有了自己的放射性同位素。(3)应用①工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；②农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等；③医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症．④作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置．知识点三、辐射与安全人类一直生活在放射性的环境中，不过辐射的强度都在安全剂量之内过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对细胞核的破坏，有时不会马上察觉。因此，在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时，要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染〖典例精析〗例1.中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素Pt。制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞Hg，反应过程可能有两种：①生成Pt，放出氦原子核；②生成Pt，放出质子、中子；(3)生成的Pt发生两次β衰变，变成稳定的原子核汞Hg。写出上述核反应方程式。例2．在放射性同位素的应用中，下列做法正确的是（）A．应该用α射线探测物体的厚度B．应该用γ粒子放射源制成“烟雾报警器”C．放射育种利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异D．医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素〖随堂练习〗1．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是（）A．示踪原子 B．电离作用 C．催化作用 D．贯穿作用2．一静止的铝原子核俘获一速度大小为的氢原子核后，变为稳定的硅原子核，下列说法正确的是（）A．该核反应方程为B．若无其他粒子产生，则反应后的速度大小约为C．核反应后的电荷数比核反应前的电荷数小D．核反应后的质量数比核反应前的质量数大3．在下列4个核反应方程中，X表示α粒子的是（）A． B．C． D．4．核电池利用钚-238衰变来产生能量，其核反应方程中的A粒子是（）A．质子 B．中子 C．α粒子 D．β粒子5．对放射性的应用，下列说法中正确的是（）A．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用B．对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置D．对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的

▁▃▅▇█参*考*答*案█▇▅▃▁例1.〖答案〗见〖解析〗〖解析〗根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程。(1)核反应为Be＋H→B＋n(2)①核反应为Hg＋2n→Pt＋He②核反应为Hg＋n→Pt＋2H＋n(3)核反应为Pt→Au＋eAu→Hg＋e例2．〖答案〗C〖解析〗A．γ光子的贯穿能力最强，应该用γ射线探测物体的厚度，故A错误；

B．因为α粒子的电离本领强，所以应该用α粒子放射源制成“烟雾报警器”，故B错误；

C．γ光子的贯穿能力最强，从而使DNA发生变异，所以放射育种利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异，故C正确；

D．人体长时间接触放射线会影响健康，所以医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较短的放射性同位素，故D错误。故选C。〖随堂练习〗1．〖答案〗A〖解析〗14C具有放射性，可以用它标记的C60，通过其放射性发现一种了C60的羧酸衍生物，14C的用途是示踪原子，故A正确，BCD错误。

故选A。2.〖答案〗B〖解析〗ACD．根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为选项ACD均错误；B．若无其他粒子产生，由动量守恒定律有可得的速度大小约为，选项B正确。故选B。3.〖答案〗D〖解析〗根据电荷数及质量数守恒，可得A中是正电子，B中是电子，C中是中子，D中是氦原子核。故选D。4.〖答案〗C〖解析〗根据质量数和电荷数守恒可知，该方程中的粒子A的质量数为：m=238-234=4，电荷数：z=94-92=2，可知A为α粒子。故选C。5．〖答案〗BCD〖解析〗A．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞会有伤害作用，故A错