探测射线的方法19.4放射性的应用与防护

19 3探测射线的方法 第十九章原子核 虽然放射线看不见 但是我们可以根据一些现象来探知放射线的存在 这些现象主要是 探测射线的方法 1 使气体或液体电离 2 使照相底片感光 3 使荧光物质产生荧光 观察威耳逊云室的结构 研究射线在云室中的径迹 射线径迹 射线径迹 径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质 粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负 二 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 气泡室里装的是液体 如液态氢 控制室内的温度和压强 使室内的温度略低于液体的沸点 当气泡室的压强突然降低时 液体的沸点降低因此液体过热 粒子通过液体时在它的周围就有气泡形成 通过照片上记录的情况 可以分析粒子的带电 动量 能量等情况 二 气泡室 气泡室利用了射线的电离本领 粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成 可分析粒子的动量 能量和带电情况 德国物理学家盖革在1928年与米勒合作研制出的计数器用来检测放射性是非常方便的 盖革管的结构如图所示 三 盖革 米勒计数器 窗口 阴极 阳极 接放大器 粒子 3 优缺点 a优点 放大倍数很大 非常灵敏 检测方便 b缺点 它对于不同的射线产生的脉冲现象相同 因此只能用来计数 不能区分射线的种类 如果同时有大量粒子 或两个粒子射来的时间间隔很短 小于200s 不能区分它们 19 4放射性的应用与防护 1 定义 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程 核反应 2 规律 质量数和电荷数都守恒 一 核反应 质子的发现 中子的发现 指出下列核反应中的错误并更正 二 人工放射性同位素 1934年 约里奥 居里和伊丽芙 居里发现经过 粒子轰击的铝片中含有放射性磷 反应生成物P是磷的一种同位素 自然界没有天然的 它是通过核反应生成的人工放射性同位素 有些同位素具有放射性 叫做放射性同位素 2 与天然的放射性物质相比 人造放射性同位素 放射强度容易控制可以制成各种需要的形状半衰期更短放射性废料容易处理 1 利用它的射线 三 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 C 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 射线探伤仪 钴60 利用钴60的 射线治疗癌症 放疗 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 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 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 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 遭原子弹炸后的广岛 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 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