物理选修3-5粤教版4.3放射性同位素学案1

1、§ 放射性同位素【学习目标】1知识与技能(1)知道同位素的概念(2)知道放射性同位素有哪些应用(3)知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害了解防范放射线的措施，建立防范意识 2过程与方法 通过本节内容的学习，了解放射性在各个领域的广泛应用以及我国在这方面的成就，同时知道简单的放射性防护措施 3情感、态度与价值观 通过介绍我国在放射性研究上所取得的成就，加强爱国主义教育；启发为祖国现代化建设事业贡献力量的理想【学习重点】核反应方程【知识要点】一、同位素 1原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所

2、以它们的物理性质不同具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素例如氢的三种同位素：氕、氘、氚（ ）。 2放射性同位素 ：具有放射性的同位素叫放射性同位素 3放射性同位素和正电子的发现（参见课本p75），+v其中，P是放射性同位素，e为正电子，v为中微子。 二、放射性同位素的应用放射性同位素的应用主要分为三类：1是利用射线的电离作用、穿透能力等特性，2是作为示踪原子，3是利用其半衰期 1射线特性的应用射线的应用说 明辐射育种利用7射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种电离食品辐射保存用射线对食品进行照射，可以抑制发芽、杀虫灭菌放射性治疗射线照射可以治疗恶性肿瘤，使癌细胞

3、活动受到抑制或使其死亡，这就是放射性治疗，简称“放疗"衰变能量放射性同位素电池把放射性同位素衰变时释放的能量转换成电能的装置它体积小、功率大、使用寿命长，可作为人造卫星、宇宙飞船、海洋工程等设施的电源穿透本领射线探伤利用7射线穿透能力强的特点，可以检查金属内部有没有缺陷或裂纹，用丫射线可以检查较厚的钢铁部件 2作为示踪原子 由于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，如果在某种元素里掺进一些放射性同位素，那么元素无论走到哪里，它的放射性同位素也经过同样的过程而放射性元素不断地放出射线，再用仪器探测这些射线，即可知道元素的行踪，这种用途的放射性同位素叫示踪原子 例如：

4、在给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，这样可以知道农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料利用示踪原子还可以检查输油管道上的漏油位置，在生物学研究方面，同位素示踪技术也起着十分重要的作用 3半衰期的应用在地质和考古工作中，利用放射性衰变的半衰期来推断地层或占代文物的年代 三、放射线的危害与防护放射线在我们的生活中无处不在在合理应用放射性的同时，又要警惕它的危害，进行必要的防护过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然产生破坏作用如下图是世界通用的辐射警示标志放射线的危害与防护核爆炸核爆炸的最初儿秒钟放射出来的主要是强烈的y射线和中子流，这些射线具有很强的穿透能力，对人体和其他生物有很强的杀

5、伤作用危害核泄漏核工业生产和核科学研究中使用的放射性原材料，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密封防护把放射源密封在特殊的包壳里，或用特殊方法覆盖，以防止放射线泄漏防护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【典型例题】例题1、放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（ ）Aa射线，b射线，g射线Bg射线，b射线，a射线，Cg射线，a射线，b射线Db射线，a射线，g射线解析：由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的

6、是g射线，b射线次之，a射线最弱，故正确答案选B。例题2、同位素原子在许多方面有着广泛的应用：1934年,科学家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,更意外的是,拿走放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍能继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.(1)写出粒子轰击铝箔(2713A1)产生中子的核反应方程式(2)上述产生的具有放射性的同位素叫作放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式.(3)简要说明放射性同位素的应用,并至少举出两个实际应用的例子.答案:(1)，(2)，(3)利用射线辐射育种,作为示踪原子检查管道等【当堂反馈】1、

7、原子核在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程中叫_，与衰变一样，该过程中也遵守_ _守恒和_守恒。2、放射性同位素主要应用它的_，以及作为_。3、写出下列核反应方程，并注明对应的人名： 发现质子：_，_； 发现中子：_，_； 发现正电子：_，_。4、关于放射性同位素，下列说法正确的是 ( )A放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样B放射性同位素衰变可以生成另一种新元素C放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法测得D以上说法都不对5、关于同位素，下列说法正确的是 ( )A原子序数等于核内质子数与核外电子数之差 B原子序数等于核内质子数与中子数之差C原子序数相同的

8、元素，互为同位素 D核内质子数相同的元素，互为同位素6、用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后生成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是 ( )A质子，衰变 B电子，衰变C粒子，衰变 D正电子，衰变7、一质子以107m/s的速度撞击一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核。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 ( )A核反应方程为 AlHSi B核反应方程为 AlPSiC硅原子核速度的数量级为107m/s，方向与质子的初速度方向一致 D硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子的初速度方向一致8、关于放射性同位素的应用，下列说法

9、正确的是 ( )A作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质 B作为示踪原子是利用了放射性同位素的射线可以被仪器探测到的特点C射线探伤是利用了射线贯穿能力很强的性质 D射线探伤是利用了射线电离能力很强的性质9、下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是 ( )A利用钻60治疗肿瘤等疾病B射线探伤C利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况D把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测其吸收养分的情况10、对放射性的应用，下列说法正确的是 ( )A放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，所以人体可以经常照射B对放射性的肥料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理 C射线探伤仪中的放射源必

10、须存放在特制容器里，而不能随意放置 D对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的 有人工方法获得放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素不过40几种，而今天人工制造的放射性同位素已达到1000多种，每种元素都有放射性同位素。放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究等许多方面都得了广泛的应用11、带电的检测器在放射线的照射下电荷会很快消失，其原因是 ( )A射线的贯穿作用 B射线的电离作用C射线的物理化学作用 D以上均不正确12、1965年，我国科学家首次用人工合成的方法合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一种物质，所使用的鉴别技术是 ( )A光谱分析 B同位素示踪原子C

11、微机技术 D测定介电常数13、联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分是铀238。贫铀炸弹的贯穿能力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大，而且残留物会长期危害环境，下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是 ( )A爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害 B爆炸后的弹片不会对人体产生危害，但对环境产生了长期危害 C铀238的半衰期很长 D铀238的衰变速度很快14、如图所示，一带电粒子在云室中运动时，可呈现其运动径迹。将云室放在匀强电场中，通过观察带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律。现将一静止的放射性C14放入上述装置中，当它发生衰变时，可以放出粒子或电子或正电子。所放射的粒子与反冲核经过相同的时间所形成的径迹如图所示（衰变后瞬间放射出的粒子与反冲核的速度方向与电场方向垂直，x，y均表示长度），（1）写出C14的衰变方程； （2）判断衰变后放射出的粒子的径迹是哪一条；（3）求衰