高中物理 第十九章 原子核 第4节 放射性的应用与防护学案 新人教版选修3-5.doc

4放射性的应用与防护1了解探测射线的几种方法，知道探测射线的几种仪器。2掌握核反应的规律和原子核的人工转变。3知道放射性同位素，了解放射性的应用与防护。放射性同位素的放射强度易于控制，它的半衰期比天然放射性物质短得多，因此在生产和科学领域得以广泛的应用。你知道放射性有哪些应用吗？提示：如在医学上用于诊断、治疗和消毒灭菌等方面。1探测射线的方法(1)放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些粒子为核心，过饱和的蒸气会产生_，过热液体会产生_。(2)放射性中的粒子会使照相乳胶_。(3)放射性中的粒子会使荧光物质产生_。(4)在学校中用到或者在科学研究中用到的探测仪器有_、_、_计数器。2核反应(1)原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程叫_。在核反应中，_守恒、_也守恒。(2)卢瑟福发现_。核反应方程为：_3人工放射性同位素(1)同位素是指_相同、_不同的原子。(2)约里奥居里夫妇发现人工放射性同位素的方程：heal_n。4放射性同位素的应用(1)工业上可以使用_来测厚度。(2)利用_照射种子，培育优良品种。(3)利用放射性同位素作_。5辐射与安全(1)人类一直生活在_的环境中。生活中的这些辐射的强度都在_之内，对人类没有伤害。(2)过量的_对人体组织有破坏作用，在使用_时，必须要遵守操作规程，注意人身安全，同时要防止放射性物质对_、_、用具等的污染。答案：1(1)雾滴气泡(2)感光(3)荧光(4)威耳逊云室气泡室盖革米勒2(1)核反应质量数电荷数(2)质子nheoh3(1)质子数中子数(2)p4(1)射线(2)射线(3)示踪原子5(1)放射性安全剂量(2)射线放射性同位素空气水源一、对原子核的人工转变的认识1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实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与原子核碰撞，将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使原子核发生了转变。3规律：反应前、后电荷数守恒、质量数守恒。4三个重要的原子核的人工转变方程(1)卢瑟福发现质子：nheoh。(2)查德威克发现中子：behecn。(3)约里奥居里夫妇发现人工放射性同位素：healpn，p具有放射性，psie。二、放射性的应用与防护1人工放射性同位素的优势(1)放射强度容易控制。(2)可制成各种所需的形状。(3)半衰期短，废料易处理。2放射性同位素的主要应用(1)利用它的射线。利用射线的贯穿本领，可用射线探伤。利用射线的电离作用很强，可消除有害静电。利用射线对生物组织的物理和化学作用，可用来使种子发生变异，培育良种、灭菌消毒。利用放射线的能量，在医疗上，常用以抑制甚至杀死病变组织，还可以轰击原子核，诱发核反应。(2)作示踪原子。在农业生产中，探测农作物在不同的季节对元素的需求。在工业上，检查输油管道上的漏油位置。在生物医疗上，可以检查人体对某元素的吸收情况，也可以帮助确定肿瘤的部位和范围。3放射性污染与防护污染与防护举例与措施说明污染核爆炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的射线和中子流，长期存在放射性污染核泄漏核工业生产和核科学研究中使用放射性原材料，一旦泄漏就会造成严重污染医疗照射医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人的死亡防护密封防护把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊的方法覆盖，以防止射线泄漏距离防护距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受到的危害就越轻时间防护尽量减少受辐射的时间屏蔽防护在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用，铅的屏蔽作用最好类型一 对核反应方程的理解与应用【例题1】 (1)完成下列核反应方程：a.hebn_b.hena_hc.hebec_d.healp_(2)在(1)的四个方程中，发现中子的核反应方程是_，发现放射性同位素的方程是_。解析：(1)由核反应的规律：质量数、电荷数守恒可以判断a、c、d选项中的三个核反应生成物中都有中子。而b项中的核反应的生成物应为mg。(2)查德威克发现中子的核反应方程为c，约里奥居里夫妇发现放射性同位素的核反应方程为d。答案：(1)nmgnn(2)cd题后反思：写核反应方程的原则：(1)质量数守恒和电荷数守恒。(2)中间用箭头，不能写成等号。因两端仅仅是质量数守恒，没有体现质量相等，也不能仅画一横线，因箭头的方向还表示反应进行的方向。(3)核反应必须是实际能够发生的，不能凭空乱写。触类旁通：p是放射性同位素，请完成下列核反应方程：psi_。类型二 放射性的危害与防护【例题2】 2011年3月11日，日本发生了九级大地震，造成福岛第一核电站严重的核泄漏事故。关于这次核泄漏对环境造成的污染，下列说法正确的是()。a泄漏物中含有的131i和137cs两种放射性核素，经过一系列衰变产生对人体有危害的辐射b泄漏物中含有的239pu放射性核素的半衰期长，它的衰变对环境有长时间的污染c在福岛，由于空气中放射线浓度高，会对当地居民的身体造成危害d福岛核泄漏对我国产生了影响，放射性射线对我国居民的身体会造成危害解析：泄漏物中的放射性核素发生核衰变产生的射线会对人体产生危害，a选项正确。放射性核素的半衰期越长，对环境污染的时间也越长，b选项正确。由于这次核泄漏放出的放射性射线在当地和我国空气中的浓度不同，所以造成的污染程度不同，c选项正确，d选项错误。答案：abc题后反思：核辐射主要是放射性射线的辐射，少剂量的辐射对人体不会造成伤害。生活中对放射性物质要有防范意识，远离放射源。触类旁通答案：e1为了说明用粒子轰击氮打出了质子是怎样的一个物理过程，布拉凯特在充氮云室中，用粒子轰击氮原子核，在他拍摄的二万多张照片中，终于从四十多万条粒子径迹中发现了8条产生分叉，这一实验数据说明了()。a粒子的数目很少，与氮原子核发生相互作用的机会很少b氮气的密度很小，粒子与氮原子核接触的机会很少c氮原子核很小，粒子接近氮原子核的机会很少d氮气和粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少2用中子轰击发生的核反应是。其中的x粒子应是()。a粒子b粒子c质子 d中子3关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是()。a放射线改变了布料的性质，使其不再因摩擦而生电，因此达到了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，也能进行人体的透视c用放射线照射作物种子能使其dna发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种d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危害4用中子轰击氧原子核的核反应方程式为，对式中x、a、b的判断正确的是()。ax代表中子，a17，b1bx代表电子，a17，b1cx代表正电子，a17，b1dx代表质子，a17，b15一个质子以1.4107 m/s的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍。则下列判断中正确的是()。a核反应方程为b核反应方程为c硅原子核速度的数量级为107 m/sd硅原子核速度的数量级为105 m/s答案：1c氮原子核很小，所以粒子接近氮原子核的机会很少，使得发生反应后径迹分叉的机会很少，故正确选项为c。2a由核反应规律可知，x的质量数为4，核电荷数为2，x为粒子，选项a正确。3d利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电导走，故选项a错误；射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，故选项b错误；作物种子发生的dna