第34节_放射性元素的衰变~07BD7

第三节探测射线的方法 1 自学指导题 1 探测射线的方法都有哪些 2 探测射线的仪器及其实验现象 2 一 探测射线的仪器和方法 1 方法 1 粒子使气体或液体电离 以这些离子为核心 过饱和蒸汽产生雾滴 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 3 2 仪器 1 威尔逊云室 构造 如图 照相机 透明盖 饱和汽 放射源 活塞 原理 在云室内加酒精 使室内充满饱和气 然后使活塞迅速下移一段距离 使酒精处于过饱和状态 这时若有能量较高的粒子飞过 使沿途的气体分子电离 过饱和汽便以这些离子为核心凝成一条雾迹 4 实验现象 射线 射线 射线一般看不到 5 a射线在云室中的径迹 直而粗原因 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 高速 射线在云室中的径迹细而直 低速 射线在云室中的径迹又粗又短且常常弯曲原因 粒子质量小 电离本领小 沿途产生的离子少 速度大的跟气体碰撞不易改变方向 速度小的跟气体碰撞易改变方向 射线电离本领很弱 看不到其径迹 6 2 气泡室 高能物理实验的最风行的探测设备 气泡室是由一密闭容器组成 容器中盛有工作液体 原理与云室的相同 只是气泡室中装的是液体 如液态氢 7 控制气泡室内液体的温度和压强 使温度略低于液体的沸点 当气泡室内压强突然降低时 液体的沸点变低 因此液体过热 粒子通过液体时在它的周围就有气泡形成 气泡逐渐长大 就沿粒子所经路径留下痕迹 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 原理 8 3 盖革 米勒计数器 构造 里面有一个铜圆筒 这是阴极 穿过轴心的是阳极 管内充有惰性气体 原理 当某种射线粒子进入管内时 使管中气体电离 产生电子在电场中加速 能量增大 又和管中气体相碰 使气体分子电离 这样一个射线粒子产生大量电子到达阳极 正离子到达阴极 在外电路形成一次脉冲放电 记下放电次数 得到粒子个数 9 一种能自动把放射微粒计数出来的仪器 利用了射线的电离本领 优缺点 灵敏 只能计数 不能分出射线的种类 10 第四节放射性的应用与防护 11 1 何为核反应 何为人工放射性同位素 2 放射性有哪些应用 3 放射性要怎样防护 自学指导题 12 二 核反应 1 定义 原子核在其他粒子的轰击下生成新原子核的过程 称为核反应 2 几个人工核转变方程 1 卢瑟福发现质子的方程 在核反应中 质量数守恒 电荷数守恒 13 2 查德威克发现中子的方程 3 居里夫妇发现人工放射性同位素和正电子的方程 14 1 有些同位素具有放射性 叫做放射性同位素 三 人工放射性同位素 1934年 居里夫妇用 粒子轰击铝 发现了前所未有的穿透性强的辐射 放射性 15 居里夫妇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 16 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 2 17 例1 完成下列核反应方程 并指出其中哪个是发现质子的核反应方程 那个是发现中子的核反应方程 1 2 3 4 5 18 19 注意 1 放射性同位素与放放射性元素一样 都有一定的半衰期 衰变规律一样 2 放射性同位素衰变可生成另一种新元素 3 可以用人工的方法得到放射性同位素 4 放射性同位素跟同种元素的非放射性同位素具有相同的化学性质 20 3 人工放射性同位素与天然放射性物质的对比 1 放射的强度易控制 还可以制成各种形状 2 半衰期比天然放射性物质短得多 因此放射性废料容易处理 21 放射性同位素的应用 射线应用 示踪原子 探伤仪 培育新种 保存食物 消除有害静电 消灭害虫 治疗恶性肿瘤 农作物检测 诊断器质性和功能性疾病 生物大分子结构及功能研究 22 放射性污染和防护 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 23 放射性污染和防护 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 24 小结 1 核反应基本上可分为两大类 一是自然衰变 天然放射性衰变 二是人工衰变 人工转变 发现质子的核反应 发现中子的核反应 25 1 工业部门使用射线来测厚度 检查金属部件内部是否存在沙眼 裂缝 2 生活中可