探测射线的方法

第十九章原子核 3探测射线的方法 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 威尔逊云室利用了射线的电离本领 观察射线在云室中的径迹 轨迹见教材 a射线在云室中的径迹 原因 a粒子质量大 不易改变方向 电离本领大 沿途产生的离子多 射线在云室中的径迹 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 粒子电离能力很弱 云室中一般看不到它的径迹 直而粗 比较细 且常常弯曲 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 加磁场 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 二 气泡室 带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹力 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 二 气泡室 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 窗口 阴极 阳极 接放大器 粒子 三 盖革 米勒计数器 1 构造 三 盖革 米勒计数器 2 工作原理 工作原理具体分析 射线粒子进入管中 使管中气体电离 产生的电子在电场中加速 撞击气体分子 又使气体分子电离 这样 一个粒子进入管中 可以产生大量电子 在电路中产生一次脉冲放电 利用电子仪器将放电次数记录下来 优点 G M计数器非常灵敏 用它检测射线十分方便 不足 不同射线在计数器中产生的现象相同 因此只能用来计数 不能区分射线种类 如果同时有大量粒子 或两个粒子向来的时间间隔小于200 s 计数器也不能区分 3 盖革 米勒计数器优缺点 第十九章原子核 4放射性的应用与防护 1 卢瑟福用 粒子轰击氮核 生成质子和氧17 第一次实现了原子核的人工转变 一 核反应 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 3 核反应 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程 在核反应中 质量数和电荷数都守恒 2 查德威克用 粒子轰击铍核发现中子n 例1 指出下列核反应中的错误并更正 1934年 约里奥 居里夫妇发现 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 二 人工放射性同位素 与天然的放射性物质相比 人造放射性同位素有以下特点 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 放射性废料容易处理 1 利用它的射线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 三 放射性同位素的应用 射线探伤仪 利用钴60的 射线治疗癌症 放疗 射线对癌细胞的破坏比对健康细胞的更快 食物保鲜 延缓发芽 生长 长期保存 粮食保存 食品保鲜 棉花育种 棉花在结桃 开花的时候需要较多的磷肥 利用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上 被植物吸收 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 就可知道什么时候磷的吸收率最高 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 2 作为示踪原子 工业 农业及生物研究 放射性的应用 1 射线应用 2 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 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 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 四 辐射与安全 20世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性 遭原子弹轰炸的广岛 放射性的防护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 放射性物质标志 铀 辐射源的存放 检测辐射装置 辐射检测系统 全身污染检测仪 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 操作放射性物质的设备 在防护状态下操作放射性物质 1 刀 可以是病人在清醒状态下在较短的时间内完成手术 这主要是利用了 射线的 A 穿透本领B 衍射能力C 电离能力D 具有很高的能量 AD 2 下列关于放射线的说法中不正确的是 A 放射线可以用来进行工业探伤 B 放射线可以使细胞发生变异 C 放射同位素可以用来做示踪原子 D 放射线对人体无害 D 3 关于半衰期 以下说法正确的是 A 同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长 B 升高温度可以使半衰期缩短 C 氡的半衰期为3 8天 若有四个氡原子核 经过7 6天氡原子核就只剩下一个 D 氡的半衰期为3 8天 4克氡原子核 经过7 6天氡原子