高中物理 193.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护课件 新人教版选修35.ppt

3探测射线的方法4放射性的应用与防护 1 了解探测射线的几种方法 熟悉探测射线的几种仪器 2 知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素 3 了解放射性在生产和科学领域的应用 4 知道核反应及其遵从的规律 会正确书写核反应方程 一 探测射线的方法 探测射线的理论依据 1 放射线中的粒子会使气体或液体电离 以这些离子为核心 过饱和蒸气会产生 过热液体会产生 2 放射线中的粒子会使照相乳胶 3 放射线中的粒子会使荧光物质产生 雾滴 气泡 感光 荧光 探测射线的仪器 1 威耳逊云室 原理 粒子在云室内的气体中飞过 使沿途的气体分子 的酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴 于是显示出射线的径迹 电离 过饱和 粒子的径迹 直而粗 弯曲 2 气泡室 气泡室原理同云室的原理类似 不同的是气泡室装的是过热液体 如液态氢 粒子经过液体时就有气泡形成 显示粒子的径迹 3 盖革 米勒计数器 原理 在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压 这个电压稍低于管内气体的 当某种射线粒子进入管内时 它使管内的 产生电子 这样 一个粒子进入管中后可以产生大量电子 这些电子到达 正离子到达 在外电路中产生了一次脉冲放电 利用电子仪器可以把放电次数记录下来 优缺点盖革 米勒计数器 方便 但只能用来 不能区分 电离电压 气体分子电离 阳极 阴极 灵敏 计数 射线的种类 二 核反应 定义 原子核在的轰击下产生的过程 遵循规律 守恒 守恒 还遵循 原子核的人工转变 卢瑟福发现质子的方程 查德威克发现中子的方程 其他粒子 新原子核 质量数 电荷数 动量守恒定律 三 放射性同位素的应用与防护 放射性同位素定义 有些同位素具有 叫做放射性同位素 人工放射性同位素特点 放射强度 半衰期 废料容易处理等优点 放射性同位素分类 放射性同位素有放射性同位素和放射性同位素两类 放射性 容易控制 短 天然 人工 放射性同位素的应用 1 利用射线 工业部门利用射线测厚度 探伤 利用 射线的的特性 消除静电 烟雾报警器 利用 射线具有很强的作用 放射治疗 利用 射线高能量 2 作示踪原子 利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质的特点 穿透能力强 电离 辐射与安全为防止有害的放射性对人类和自然的破坏 人们采用了有效的防范措施 在生活中对那些可能有放射性的物质要有意识 即尽可能放射源 农业应用 利用照射种子 可使种子基因突变 培育新品种 还可杀死使食物腐败的细菌 抑制蔬菜发芽 延长保存期 作示踪原子 同位素具有相同的性质 可用放射性同位素代替非放射性同位素作原子 防护 远离 射线 化学 示踪 一 核反应及核反应方程 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 核反应的实质 用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开 而是粒子打入原子核内部使核发生了转变 人工转变核反应与衰变的比较 1 不同点 原子核的人工转变 是一种核反应 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 反应前后粒子总动量守恒 二 放射性同位素及其污染与防护 放射性同位素 1 放射性同位素的分类 天然放射性同位素 人工放射性同位素 2 人工放射性同位素的优势 放射强度容易控制 可制成各种所需的形状 半衰期短 废料易处理 放射性的污染与防护 探测射线的方法 典例1 利用威尔逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹 则下列说法正确的是 a 可知有 射线射入云室中b 可知是 射线射入云室中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 解析因为观察到威尔逊云室中存在的细而弯曲的径迹是 射线的径迹 a选项错误 b选项正确 射线粒子的运动肉眼是观察不到的 观察到的是酒精的过饱和汽在射线粒子运动路径上形成的雾滴 c选项错误 d选项正确 答案bd借题发挥三种射线粒子肉眼都看不见 探测射线粒子的方法都是利用它们和其他物质发生作用时产生的现象 来显示射线粒子的存在 变式1 用盖革 米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次 若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间 计数器几乎测不到射线 10天后再次测量 测得该放射源的放射强度为每分钟101次 则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是 a 放射源射出的是 射线b 放射源射出的是 射线c 这种放射性元素的半衰期是5天d 这种放射性元素的半衰期是2 5天 解析因厚纸板能挡住这种射线 知这种射线是穿透能力最差的 射线 选项a正确 b错误 因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比 10天后测出放射强度为原来的四分之一 说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一 由半衰期公式知已经过了两个半衰期 故半衰期是5天 答案ac 放射性同位素的应用 典例2 关于放射性同位素的应用 下列说法中正确的是 a 利用射线可以改变布料的性质 使其不再因摩擦而生电 从而达到消除有害静电的目的b 利用 射线的贯穿性可以为金属探伤 也可以进行人体的透视c 利用射线照射作物种子可使其dna发生变异 其结果一定是更优秀的品种d 利用 射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量 以免对人体正常组织造成太大的伤害 解析利用射线消除有害静电是利用射线的电离性 使空气分子电离 将静电导走 选项a错误 射线对人体细胞伤害太大 不能用来进行人体透视 选项b错误 作物种子发生的dna突变不一定都是有益的 还要经过筛选才能培育出优良品种 选项c错误 利用 射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用 因此要科学地控制剂量 选项d正确 答案d借题发挥利用放射性同位素作示踪原子一是利用了它的放射性 二是利用放射性同位素放出的射线 变式2 下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的 a 射线探伤仪b 利用含有放射性碘131的油 检测地下输油管的漏油情况c 利用钴60治疗肿瘤等疾病d 把含有放射性元素的肥料施给农作物 用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况 找出合理施肥的规律 解析a是利用了 射线的穿透性 c利用了 射线的生物作用 b d是利用示踪原子 答案bd 核反应方程的书写 答案见解析 借题发挥写核反应方程的原则是 1