高中物理第十九章原子核4放射性的应用与防护自主训练新人教选修.docx

4 放射性的应用与防护自主广场我夯基 我达标1.关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（ ）A.作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B.作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点C.射线探伤利用了射线贯穿能力很强的性质D.射线探伤利用了射线电离能力很强的性质思路解析：根据放射性的性质分析放射性的应用作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点，利用它的射线探伤是利用了射线的贯穿能力强的性质，正确选项为B、C.答案：BC2.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的（ ）A.利用钴60治疗肿瘤等疾病B.射线探伤C.利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况D.把含有放射性元素的肥料施给农作物用以检测确定农作物吸收养分的规律思路解析：利用钴60治疗肿瘤是利用它的射线能量高的特点，射线探伤也是利用它的射线贯穿能力强的特点答案：CD3.下列关于放射性同位素的一些应用的说法中正确的是（ ）A.利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用B.利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用C.利用射线改良品种是因为射线可使DNA发生变异D.在研究农作物合理施肥中是以放射性同位素作为示踪原子思路解析：消除静电是利用射线的电离作用使空气导电，A错误探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改良品种是利用它的射线；研究农作物对肥料的吸收是利用其作示踪原子答案：BCD4.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.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思路解析：放疗的同时对人的身体也是有害的A选项错误B、C、D关于放射线的防护的表述都是正确的答案：BCD5.用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造成的放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素.放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面都得到了广泛的应用.（1）带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失，其原因是（ ）A.射线的贯穿作用 B.射线的电离作用C.射线的物理、化学作用 D.以上三个选项都不是（2）1965年，我国科学家首次用人工方法合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一种物质，所使用的鉴别技术是（ ）A.光谱分析 B.同位素示踪原子C.微机技术 D.测定介电常数思路解析：从放射性的应用去考虑答案：(1)B (2)B6.联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238.贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大而且残留物可长期危害环境，下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是（ ）A.爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B.爆炸后的弹片不会对人体产生危害，对环境产生长期危害C.铀238的衰变速度很快D.铀的半衰期很长思路解析：铀238的半衰期很长，所以会长时期产生环境危害.答案：AD7.如图19-4-1所示，带电粒子在“云室”中运动时，可呈现其运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律.现将一静止的放射性14C放入上述装置中，当它发生衰变时，可能放出粒子或电子或正电子.所放射的粒子与反冲核经过相等时间所形成的径迹如图19-4-1所示（发生衰变后的瞬间放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场强度E垂直，a、b均表示长度）.则图19-4-1（1）14C发生衰变时所放射出的粒子是_.（2）14C发生衰变时所放射出粒子的运动轨迹是_（填“”或“”）.（3）14C的衰变方程是_.（4）简要推导发生衰变后的瞬间放射出的粒子与反冲核的动能之比.思路解析：（1）由轨迹可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方向相同，所以放出的粒子为粒子.（2）由动量守恒得，粒子的动量与反冲核的动量相同，粒子的质量小，速度必然大，在垂直于电场方向上的位移大，即轨迹为粒子.（3）根据电荷与质量数守恒可得.（4）由动量守恒可得：,又Ek=Pv所以所以.答案：（1）粒子 （2） （3） （4）52我综合 我发展8.（1）1992年1月初，美国前总统老布什应邀访日，在欢迎宴会上，突然发病昏厥.日本政府将他急送回国，回国后医生用123I进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出病因.这是利用了123I所放出的（ ）A.热量 B.射线 C.射线 D.射线（2）美国医生使用123I对布什总统诊断，使其很快恢复健康.可知123I的特性是（ ）A.半衰期长，并可迅速从体内消除 B.半衰期长，并可缓慢从体内消除C.半衰期短，并可迅速从体内消除 D.半衰期短，并可缓慢从体内消除思路解析：在射线、射线及射线中，射线穿透本领最大.123I的半衰期较短，可以迅速从体内消除，不至于因为长时间辐射而对身体造成损害.答案：（1）D（2）C9.自然界中的铀和钴都有同位素.（1）铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为0.005%，0.72%，99.275%.请写出计算铀元素近似原子量的计算式(不必算出具体数值)：_.(2)放射性同位素钴60能够产生射线高速运动的丁射线作用于DNA，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生_，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种此外用射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为射线能_、_.在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体保护操作完毕后，人体_(填“可以”或“不可以”)直接接触射线处理过的材料思路解析：铀元素的原子量等于每种同位素的原子量与其百分含量乘积之和即（2340.005+2350.72+23899.275）10-2；射线的照射强度增大到一定程度往往会使品种基因突变.由于经过放射线同位素照射处理过的材料无放射性，所以人体完全可以直接接触它.答案：（1）（2340.005+2350.72+23899.275）10-2（2）基因突变杀虫杀菌可以10.近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台刀，治疗患者5 000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器、令人感叹的是，用刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半个小时内完成手术，无需住院，因而刀被誉为“神刀”据报道，我国自己研究的旋式丁刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务问：刀治疗脑肿瘤主要是利用( )A.射线具有很强的贯穿本领 B射线具有很强的电离作用C射线具有很高的能量 D射线能很容易地绕过阻碍物达到目的地思路解析：射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的贯穿本领很高，甚至可以穿透几厘米的铝板，但它的电离作用很小.刀治疗肿瘤时，通常是同时用多束射线，使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚，利用射线的高能杀死肿瘤细胞，如图所示.综上所述，本题正确选项为A、C.答案：AC11.放射性同位素可作为示踪原子，例如，在医学上可以确定肿瘤的位置等等，今有四种不同的放射性同位素R、P、Q、S，它们的半衰期分别为半年、38天、15天和2天，则应选用的同位素是( )AS BQ CP DR思路解析：作为示踪原子的放射性同位素，应该有稳定的放射性，半衰期越长，放射性越稳定；但考虑到放射性对人体的危害，半衰期太长，对人体的危害越大，所以一旦研究结束，就希望放出的射线量大大减小，因此应选择半衰期较短、衰变稍快的放射性元素作示踪原子，用2天的就可以了.答案：A12.正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的反应中同时还产生另一种粒子，试写出该反应方程思路解析：由题意可知：氧16（16O）在质子（）的轰击下产生了氮13（）和另外一种粒子，由质量数和电荷数守恒可知另一种粒子是，所以核反应方程为：.答案：13如图19-4-2所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图图19-4-2(1)请简述自动控制原理(2)如果工厂生产的是厚度为1 mm的铝板，在、和三种射线中，哪一种对铝板的厚度起主要控制作用，为什么?思路解析：从三种射线的穿透能力不同的角度来分析探测器接收的粒子的个数变化三种射线的贯穿能力不同，射线最强，射线最弱，对于铝板，射线不起阻碍作用，射线被全部挡住，所以起作用的是射线答案：(1)当铝板变薄时，探测器探测到的射线变多，把信号传递给自动控制装置，自动调整厚度使铝板变厚；当铝板变厚时，探测器探测到的射线变少，也把信号传递