选修3-5第十九章原子核 探测射线的方法、放射性的应用与防护 教学课件

回顾：1，核崩溃是什么？2，原子核的衰变有什么规律，原子核释放a粒子或粒子，随着原子核电荷的数量变化，变成其他原子核。1)，电荷数和质量的衰变时间保持不变2)，衰变过程是不可逆的，因此没有箭，等号3使用)，实验决定，无根据地操作，审查：例如，天然放射性元素(钍)在一系列衰变和衰变后变成(铅)。在下一判断中，正确的是，铅核比钍核少24个中子。b .铅核比钍核少8个质子。在衰变过程中，总共有4个衰变和8个衰变d .衰变过程中，总共有6个衰变和4个衰变，BD在下一个核反应方程中，用x表示质子的方程表示()BC，半衰期，放射性元素的核衰变需要一半的时间。这是从大量核衰变中得到的统计规律，对个别放射性核衰变没有实际的物理意义。半衰期是由核的内部因素决定的，与外部条件及物质的物理和化学状态无关。即使是物理运动，化学变化也不会影响其半衰期。因此，它是反映特定元素核特性的重要物理量。检测19.3射线的方法，1，粒子以气体或液体为核心，超饱和蒸汽产生云，液体过热产生气泡，2，冲洗照相胶片，3，使荧光物质变成荧光，光线中的粒子和其他物质作用而产生的现象：1，威尔逊云室：结构：使用射线电离技术，云室的a射线轨道：直线和粗糙的原因：a粒子质量，不能轻易改变方向，电离技术，涂层生成粒子，云室的射线追踪：相对细致，经常弯曲的原因：粒子质量小，容易与气体碰撞的方向变化，电离能力小，沿路径生成的离子少由于一定的时间间隔(如50毫秒)过热，液体不会立即沸腾，高速带电粒子通过液体时，带电粒子在经过的轨道上不断与液体原子碰撞，形成了产生低能电子的离子。 这些离子复合产生局部热，以这些离子为核心形成胚胎气泡，经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长大，沿着粒子经过的路径留下痕迹。这时照相，可以拍摄一系列气泡，得到记录高能带电粒子轨迹的胶片。拍摄后，在液体沸腾之前压缩工作液体，气泡消失，整个系统很快返回初始状态，准备进行下一次勘探。气泡室带电粒子的轨道，气泡室的优点：空间和时间分辨率高；工作周期短，本底干净，轨道清晰，可重复工作。但是也有缺点。扫描和测量时间过长。体积有限，非常贵，三，盖格米勒计数器，自动计算辐射的仪器，射线电离能力，19.4辐射的应用和保护，问题情景：水果，蔬菜或其他食品如何长期保存并保持新鲜？食物，1，定义：原子核通过轰击其他粒子而产生新核的过程，-核反应，2，定律：在核反应中，质量和电荷的数量都被保存了，一，核反应，卢瑟福在容器c中穿透氮气后在荧光屏上发现了闪光，比阿尔法粒子更大的新能量通过铝箔，s这个粒子确实是阿尔法粒子击中了某个氮核，在该核发生变化时释放出来的。卢述福通过人工方法实现了原子核的变化，人类首次打开了原子核的大门。物质质子的发现，为了发现新粒子，在电场和磁场中引入了新粒子，测量了其质量和电量，并确认与氢核相同。也就是说，带一个单位的正电荷，质量超过电子质量的1800倍。卢瑟福称之为质子。质子的符号是h或p，在云室进行卢瑟福实验，并通过跟踪轨道知道整个人工边的过程。英国物理学家布拉凯特在拍摄的2万张照片中发现了40多万个阿尔法粒子轨道中有8个产生分叉的记录。材料质子的发现，分叉表明粒子撞击氮核后产生新核的同时释放质子。新原子核的功率更慢，轨道更短，更厚。质子的速度或电量少，追踪又细又长。根据在核反应中的质量守恒和电荷的守恒，写下了发现质子的这个核反应方程，表明氮核释放质子后变成氧核。用粒子、质子、中子轰击其他元素的核，也会产生类似的变化，从而产生质子。质子是各种原子核中存在的成分，质子是继电子和光子之后人类发现的第三个基础粒子。物质质子的发现导致1930年德国科学家波特和贝克用粒子轰击轻元素铍核，结果质子没有发射，发射了新的射线。这种射线几乎不能电离气体，在电场和磁场中也没有偏转，没有电荷，认为是伽马射线。经检查，射线的能量大约达到10MeV，比天然放射性物质崩溃时释放的伽马射线的能量还要大。由于物质中子的发现，1931年，乔夫妇重复了玻璃和贝克的实验，用这种未知的射线轰击了石蜡。结果发现释放约5.7MeV能量的质子。因为伽马线的动作与伽马线完全不同，只有发射电子，才能打质子。伽马光子的质量接近0，电子也很轻，光子撞击电子移动是常识，但质子的质量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞击汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是伽马射线，光子的能量应该达到55米。这与实际测量的光能10 mev mev相距甚远。这条射线向乔夫妇招手，说不是伽马射线.不幸的是，他们擦肩而过，没有见面的机会。面对55eV和10eV的矛盾，做出了牵强的解释，并于1932年1月11日向巴黎科学院提交了对实验情况和未知射线的伽马射线判定。材料中子的发现，1932年1月末，查德威克获得了这篇论文，乔利欧夫妇的实验使他心跳加速，他认为乔利欧夫妇的结论是正确的，违反了能量保存！他对导师卢瑟福预言要找中子12年的事实很敏感。他决定用云的方法检测光线的速度和质量。由于物质中子的发现，他首先用弹性碰撞动量守恒法测量了光线的速度小于光速的十分之一，排除了伽马射线的可能性，未带电粒子的质量与质子的质量几乎相似。他还根据自旋判断，带电粒子不能是质子和电子的组合，也不能是称为中子的另一个新独立粒子。就这样，仅10天后，成功地确认了这种中性射线是中子流的事实。他值得成为“中子之父”，1935年获得了诺贝尔物理学奖。“机会只偏爱准备好的心”的中子的发现，具有很大的意义。中子是一种强大的“炮弹”，用来轰击核，不受库仑势影响，研究核。以前，可用于研究的“炮弹”只有发射天然放射性元素的、三种射线，中子流是更好地穿透原子核、更有效地轰炸原子核的“炮弹”，它轰击了各种核，得到了大量人工放射性同位素，使铀核爆炸，使核利用成为可能。，1，定义：核对其他粒子的轰击产生新核的过程，-核反应，2，定律：核反应中质量和电荷的数量都被保留，1，核反应，3，几个人工核转换方程，1934年，乔居里和伊立夫居里，铝箔正电子的质量与电子相同。与电子相反，一个单位带正电荷，不再发射电子，但铝箔不再发射中子，这种辐射也有一定的半衰期。原来铝核撞击粒子后产生了以下反应。2、人工放射性同位素及其应用，1，放射性同位素，自然存在的放射性元素只有40多种，但人工获得的放射性同位素有1000多种，因此放射性同位素有广泛的用途。同位素的核电荷量相同，因此化学性质相同。物质，反应产物p像磷的同位素，放射性，自然放射性元素一样衰变，衰变时放出正电子，核衰变方程如下：人为获得放射性同位素是很重要的发现。后来使用质子、中核、中子、光子轰击原子核也是放射性同位素。2，与天然放射性物质相比，人工放射性同位素：辐射强度控制容易，可以制造各种必要形式的半衰期，可以更容易地处理放射性废物，(1)利用其射线，3，放射性同位素的应用，a，具有伽马射线穿透能力，可以用伽马射线检查金属内部是否存在特拉可或裂纹，还可以使用叫做伽马射线探测器的设备。b，利用射线穿透能力和物质厚度密度之间的关系，检查各种产品厚度和密封容器中液体的高度等。利用自动控制，c，射线电离空气，去除化学纤维，纤维上的静电，d，射线照射植物，使植物变异，种植种子，经过杀菌，治疗等不同剂量的伽马射线调查的土豆8个月后，左上角的土豆是伽马射线，“楼面1号”是山东省面研究所技术组利用放射性同位素钴-60释放的伽马射线，筛选出棉杂交的后代而制成的。(2)跟踪反应器：用于工业、农业、生物研究。棉花结桃需要更多磷肥，磷肥喷在棉叶上吸收。什么时候最高的吸收率、作物内磷的保留时间、作物内磷的分布等，很难用通常的方法进行研究。用磷的放射性同位素制造肥料，撒在棉花叶片上，然后用探测器每小时测量棉花植物各部分的辐射强度，就可以很容易地解决上述问题。人甲状腺的工作需要碘。碘吸收后聚集在甲状腺上。注射碘的放射性同位素碘131，然后定期测量甲状腺和相邻组织的辐射强度，有助于诊断甲状腺的有机性及功能性疾病。(3)放射性污染和保护原子弹爆炸，核电站泄漏会造成严重污染，使用放射性同位素进行“辐射”时，