（新课标）2018-2019学年高考物理 主题三 原子与原子核 3.3 原子核 3.3.3-3.3.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护课件 新人教版选修3-5.ppt

3.3.3探测射线的方法3.3.4放射性的应用与防护,一、探测射线的方法1.探测方法(1)组成射线的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，会产生雾滴，会产生气泡。(2)射线能使照相乳胶。(3)射线能使产生荧光。,过饱和的蒸汽,过热液体,感光,荧光物质,2.探测仪器,(1)威耳逊云室原理：当酒精蒸汽达到过饱和状态，粒子在云室内气体中飞过，使沿途的电离，过饱和酒精蒸汽就会以这些离子为核心，于是显示出射线的径迹。,气体分子,凝结成雾滴,清晰,弯曲,(2)气泡室：气泡室里装的是液体，如液态氢。粒子通过过热液体时，在它的周围而形成粒子的径迹。(3)盖革米勒计数器优点：GM计数器，用它检测射线十分方便。缺点：只能用来，不能区分。,产生气泡,非常灵敏,计数,射线的种类,思考判断,(1)威尔逊云室可以显示粒子和粒子的径迹。()(2)高速粒子在威尔逊云室中的径迹又短又粗而且是弯曲的。()(3)GM计数器非常灵敏，不仅可以计数，还可以区分射线的种类。()答案(1)(2)(3),二、核反应和人工放射性同位素1.核反应,新原子核,质量数,2.人工放射性同位素,3.放射性同位素优点(1)资源丰富，应用广泛。(2)放射强度容易控制，可以制成各种所需的形状，废料容易处理。(3)现在凡是用到射线时，用的都是同位素，而不用天然放射性物质。,放射性,人工放射性,思考判断,答案(1)(2)(3),三、放射性同位素的应用与防护1.应用射线：利用射线的可以测厚度等，还可以用于放射治疗、照射种子培育优良品种等。2.示踪原子：一种元素的各种同位素具有化学性质，用放射性同位素替换非放射性的同位素后可以探测出原子到达的位置。3.辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织_。要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染。,穿透本领,相同的,有破坏作用,思考判断,(1)利用射线照射种子，可以培育出优良品种。()(2)用射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期。()(3)任何放射性物质都可以作为示踪原子使用。()答案(1)(2)(3),探测射线的方法,(1)粒子显示的径迹直而清晰因为粒子带电荷量多，它的电离本领强，穿越云室时，在1cm路程上能使104对气体分子产生电离，过饱和酒精蒸汽凝结在这些离子上，形成很清晰的径迹。且由于粒子质量大，穿越云室时不易改变方向，所以显示的径迹很直。(2)粒子显示的径迹粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以高速粒子的径迹又细又直，低速粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的。(3)射线的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹。,1.威尔逊云室,要点归纳,2.气泡室气泡室装的是过热液体，粒子通过液体时在它的周围有气泡形成，显示粒子的径迹。3.盖革米勒计数器当某种粒子经过管中时，管内气体分子电离，产生电子，这些电子到达阳极，正离子到达阴极，在外电路中产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。,例1(多选)利用威耳逊云室探测射线时若观察到细长、弯曲的径迹，则下列说法正确的是(),A.可知有射线射入云室B.可知有射线射入云室C.观察到的是射线粒子的运动D.观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴审题指导解答本题时应注意以下两点：(1)粒子带电量较多，质量大，它的电离本领强，穿越云室时，径迹粗而直。(2)粒子带电量少，质量小，电离本领较小，穿越云室时，径迹细而弯曲。,精典示例,解析因为观察到威耳逊云室中存在细长、弯曲的径迹，可知是射线的径迹，选项A错误，B正确；射线粒子的运动是观察不到的，观察到的是酒精过饱和蒸汽在射线粒子运动路径上形成的雾滴，选项C错误，D正确。答案BD,针对训练1下列说法中错误的是(),A.威耳逊云室和盖革米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质B.盖革米勒计数器除了用来计数，还能区分射线的种类C.用威耳逊云室探测射线时，径迹比较细且常常弯曲的是粒子的径迹D.根据气泡室中粒子径迹的照片上记录的情况，可以分析粒子的带电、动量、能量等情况解析盖革米勒计数器只能用来计数，不能区分射线的种类，因为不同的射线在盖革米勒计数器中产生的脉冲现象相同。气泡室探测射线的原理与云室类似，根据粒子的径迹照片，可以分析粒子的动量、能量和带电情况，选项B错误。答案B,核反应及核反应方程,1.核反应的条件用粒子、质子、中子，甚至用光子轰击原子核使原子核发生转变。2.核反应的规律质量数守恒，电荷数守恒。,要点归纳,3.原子核人工转变的三大发现,4.人工转变与衰变的比较,(1)不同点：人工转变是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生；而衰变是原子核的自发变化，它不受物理、化学条件的影响。(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒。,例2完成下列核反应方程，并指出其中是发现质子的核反应方程，是发现中子的核反应方程。,精典示例,其中发现质子的核反应方程是(2)，发现中子的核反应方程是(4)。,答案见解析,书写核反应方程时要注意：(1)质量数守恒和电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等号；(3)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化。,针对训练2在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子,答案D,1.放射性同位素的分类(1)天然放射性同位素。(2)人工放射性同位素。,放射性同位素及其应用,要点归纳,2.放射性同位素的主要作用,(1)工业部门使用射线测厚度利用射线的穿透特性。(2)农业应用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)做示踪原子利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质。(4)医学上利用射线的高能量治疗癌症。,例3正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程。15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象。根据PET原理，回答下列问题：(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式。(2)将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是()A.利用它的射线B.作为示踪原子C.参与人体的代谢过程D.有氧呼吸(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应。(填“长”、“短”或“长短均可”),精典示例,(2)将放射性同位素15O注入人体后，由于它能放出正电子，并能与人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测到，所以它的用途是作为示踪原子，选项B正确。(3)根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该短。,(1)用射线来测量厚度，一般不选取射线是因为其穿透能力太差，更多的是选取射线，也有部分选取射线的。(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保存期一般选取射线。(3)使用射线时安全是第一位的。,针对训练3关于人工制造的放射性同位素，下列说法错误的是(),A.人工制造的放射性同位素的半衰期比天然放射性物质的半衰期长很多B.人工制造的放射性同位素的放射强度容易控制C.人工制造的放射性同位素的射线能进行金属探伤D.使用人工制造的放射性同位素也要遵守操作规程，防止对