人教版高中物理选修1探测射线的方法放射性的应用与防护ppt课件

,19.3探测射线的方法,1,复习回顾:,2,1、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：,3,一、威尔逊云室：,1、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,2、原理：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,4,（1）a射线在云室中的径迹：直而粗（清晰）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,（2）射线在云室中的径迹：低速：短、粗、弯高速：细，直原因：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,（3）射线在云室看不到径迹原因：粒子电离本领很小,5,3、分析：（1）根据径迹长短粗细，可知道粒子的性质（2）把云室放在磁场中，从带电粒子的弯曲方向可以知道粒子电性。,6,二、气泡室-高能物理实验的最风行的探测设备,1、构造：气泡室是由一密闭容器组成，容器中盛有工作液体,7,2、原理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从而以这些离子为核心形成胚胎气泡，沿粒子所经路径便留下痕迹。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。,8,3、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。不足之处：扫描和测量时间略长；体积有限，而且甚为昂贵。4、分析：由照片分析粒子的动量、能量及带电情况。,9,三、盖革-米勒计数器,1、原理：一种利用了射线的电离本领能自动把放射微粒计数出来的仪器。2、优点：计数灵敏缺点：只能用来计数，不能区分射线种类。若同时又大量粒子，或两个粒子射来时间间隔小于200s，也不能区分。,10,19.4放射性的应用与防护,11,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,12,一、核反应1、原子核人工转变用粒子、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。,2、核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,3、在核反应中，质量数和电荷数都守恒,13,1934年，约里奥居里和伊丽芙居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，正电子的质量跟电子相同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期原来，铝核被粒子击中后发生了下面的反应,二、人工放射性同位素,14,反应生成物P是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，核衰变方程如下：用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现后来人们用质子、氘核、中子和光子轰击原子核，也得到了放射性同位素,15,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,16,（1）利用它的射线,放射性同位素的应用,A、由于射线贯穿本领强，可以用来射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤仪,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,17,18,利用钴60的射线治疗癌症（放疗）,19,食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）,棉花育种,食品保鲜,粮食保存,20,“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,21,（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,22,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,23,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。,四、辐射与安全,24,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,遭原子弹炸后的广岛,25,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,辐射检测系统,辐射源的存放,铀,26,（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,27,核反应堆外层