放射性的应用与防护上课用ppt课件

1、复习回想：复习回想：1、什么是原子核的衰变？、什么是原子核的衰变？2、原子核的衰变有什么样的规律、原子核的衰变有什么样的规律原子核放出原子核放出a粒子或粒子或粒子，由于核电荷粒子，由于核电荷数变了，而变成另一种原子核。数变了，而变成另一种原子核。1、衰变时电荷数和质量数都守恒、衰变时电荷数和质量数都守恒2、衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号、衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号3、由实验决议，不凭空编造、由实验决议，不凭空编造第四节第四节 放射性的运用与防护放射性的运用与防护 卢瑟福在实验中发现，往容器中通入氮气卢瑟福在实验中发现，往容器中通入氮气后，在荧光屏上出现了闪光，这阐明，有一种后，

2、在荧光屏上出现了闪光，这阐明，有一种新的能量比新的能量比粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种粒子一定是在屏上，这种粒子一定是在粒子击中某个氮核而粒子击中某个氮核而使该核发生变化时放出的。这样，卢瑟福经过人使该核发生变化时放出的。这样，卢瑟福经过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次翻开了工方法实现了原子核的转变，人类第一次翻开了原子核的大门。原子核的大门。 一、核反响一、核反响粒子粒子铝铝箔箔荧荧光光屏屏氮气氮气显微镜显微镜 为了认定新粒子，把新粒子引进电场为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质量和电量，确认与和磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核

3、一样：带有一个单位的正电量，质量氢核一样：带有一个单位的正电量，质量是电子质量的是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做多倍。卢瑟福把它叫做质子。质子的符号是质子。质子的符号是 H 或或 P 在云室里做卢瑟福实验，还可以根据在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹了解整个人工转变的过程。英国物理径迹了解整个人工转变的过程。英国物理学家布拉凯特在所拍摄的两万多张照片的学家布拉凯特在所拍摄的两万多张照片的40多万条多万条粒子径迹中，发现了条产生粒子径迹中，发现了条产生分叉的记录。分叉的记录。 分叉情况阐明，分叉情况阐明，粒子击中氮核后，粒子击中氮核后，生成一个新核，同时放出质子。新核生成一个新核，同

4、时放出质子。新核的电量较大速度较慢，径迹短而粗；的电量较大速度较慢，径迹短而粗；质子速度大，电量小，故径迹细而长。质子速度大，电量小，故径迹细而长。根据核反响中质量数守恒和电荷数守根据核反响中质量数守恒和电荷数守恒，可以写出这个发现质子的核反响恒，可以写出这个发现质子的核反响方程并得知氮核放出质子后变成了氧方程并得知氮核放出质子后变成了氧核。核。 用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子粒子、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，并产生质子，阐明核，也都产生类似的转变，并产生质子，阐明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光

5、子后发现的第三个根本粒子。继电子、光子后发现的第三个根本粒子。HOHeN1117842147原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，的过程，-核反响核反响例：写出以下原子核人工转变的核反响方程。例：写出以下原子核人工转变的核反响方程。1 俘获俘获1个个粒子后放出粒子后放出1个质子个质子2 俘获俘获1个个粒子后放出粒子后放出1个中子个中子3 俘获俘获1个中子后放出个中子后放出1个质子个质子Na3211Al2731O168nPAlHe103015271342二、人工放射性同位素二、人工放射性同位素1934年，约里奥年，约里奥居里夫妇发现经过居里夫妇发现经过粒

6、子轰击粒子轰击的铝片中含有放射性磷的铝片中含有放射性磷 。P3015有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素反响生成物反响生成物 是磷的一种同位素，自然是磷的一种同位素，自然界没有天然的界没有天然的 ，它是经过核反响生成，它是经过核反响生成的人工放射性同位素。的人工放射性同位素。P3015P3015与天然的放射性物质相比，人造放射性同与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素优点：位素优点：1、放射强度容易控制、放射强度容易控制2、可以制成各种需求的外形、可以制成各种需求的外形3、半衰期更短、半衰期更短4、放射性废料容易处置、放射性废料容易处置1利用它的射线利

7、用它的射线三、放射性同位素的运用三、放射性同位素的运用A、由于、由于射线贯穿身手强，可以用来射线贯穿身手强，可以用来射线检查金射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤射线探伤仪。仪。B、利用射线的穿透身手与物质厚度密度的关系，来、利用射线的穿透身手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，检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制射线测厚安装。从而实现自动控制射线测厚安装。C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，、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。以消除化纤、纺织

8、品上的静电。D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良、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、治病等种，也可以利用它杀菌、治病等放射治疗、培育新种类、延伸保质期。放射治疗、培育新种类、延伸保质期。射线探伤仪射线探伤仪 钴钴60利用钴利用钴6060的的射线治疗癌症放疗射线治疗癌症放疗问题情景：问题情景：为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的时间长一些，能在长时间坚持新颖，他有时间长一些，能在长时间坚持新颖，他有什么方法？什么方法？辐辐射射方方法法处处置置粮粮食食食物保鲜延缓发芽，生长，长期保管食物保鲜延缓发芽，生长，长期保管棉花育种棉花育种

9、食品保鲜食品保鲜粮食保管粮食保管 棉花在结桃、开花的时候需求较多的磷棉花在结桃、开花的时候需求较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸肥，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讨假设用磷的放况等，用通常的方法很难研讨假设用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每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丈量棉株各部位的放射性隔一定时间用探测器丈量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易处理。

10、强度，上面的问题就很容易处理。2作为示踪原子：作为示踪原子： 用于工业、农业及生物研讨等用于工业、农业及生物研讨等. 人体甲状腺的任务需求碘。碘被吸人体甲状腺的任务需求碘。碘被吸收后会聚集在甲状腺内。给人注射碘的收后会聚集在甲状腺内。给人注射碘的放射性同位素碘放射性同位素碘131，然后定时用探测，然后定时用探测器丈量甲状腺及临近组织的放射强度，器丈量甲状腺及临近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的疾病。有助于诊断甲状腺的疾病。 原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污原子弹爆炸、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染，在利用放射性同位素给病人做“放疗时，放疗时，假设放射性的剂量过大

11、，皮肤和肉就会溃烂不假设放射性的剂量过大，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，假设不留意也会对中含有过量的放射性物质，假设不留意也会对人体呵斥宏大的危害。人体呵斥宏大的危害。 四、辐射与平安四、辐射与平安 20 20世纪人们在毫无防世纪人们在毫无防备的情况下研讨放射性备的情况下研讨放射性遭原子弹炸后的广岛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备措施：破坏，人们采取了有效的防备措施：检测辐射安装检测辐射安装全全身身污污染染检检测测仪仪辐射检

12、测系统辐射检测系统辐射源的存放辐射源的存放铀铀1 1在核电站的核反响堆外在核电站的核反响堆外层用厚厚的水泥来防止放射层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄线的外泄2 2用过的核废料要放在很用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内，并埋厚很厚的重金属箱内，并埋在深海里在深海里3 3在生活中要有防备认识，在生活中要有防备认识，尽能够远离放射源尽能够远离放射源放射性的防护放射性的防护核反响堆外层的厚厚的水泥建筑核反响堆外层的厚厚的水泥建筑操作放射性物质的设备操作放射性物质的设备在防护形状下操作放射性物质在防护形状下操作放射性物质 1930年，德国科学家玻特和贝克用年，德国科学家玻特和贝克用粒子轰击轻元素铍核

13、，发现并未发射出质粒子轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子，而放出了一种新的射线。这种射线几子，而放出了一种新的射线。这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯穿才干发生偏转，是不带电的，射线的贯穿才干强，他们以为这是强，他们以为这是射线。经检测，射线射线。经检测，射线的能量在的能量在10eV左右，远大于天然放射物左右，远大于天然放射物质衰变时发出的质衰变时发出的射线的能量。射线的能量。1931年，约里奥夫妇反复了玻特和贝克的实验，并用年，约里奥夫妇反复了玻特和贝克的实验，并用这种未知射线去轰击石蜡。这种未知射线去轰击石蜡。结

14、果竟从中打出能量约结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子。这是异常惊人的质子。这是异常惊人的新发现，由于其行为完全不同于的新发现，由于其行为完全不同于射线，射线，射线只能射线只能打出电子而打不出质子，打出电子而打不出质子，光子的质量近乎，电子也光子的质量近乎，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是符合常理的，但很轻，光子撞击电子，使它动起来是符合常理的，但质子质量是电子的质子质量是电子的1800倍，一颗子弹怎样能撞动一辆倍，一颗子弹怎样能撞动一辆汽车呢？假设以为轰击石蜡的射线是汽车呢？假设以为轰击石蜡的射线是射线，那么光子射线，那么光子的能量应达的能量应达55 MeV，这与实践测得的射线能量

15、，这与实践测得的射线能量10 MeV相去甚远这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是相去甚远这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是射线射线！惋惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面！惋惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面对对55eV与与10eV的矛盾的矛盾 ，他们还是非常牵强地解释为其，他们还是非常牵强地解释为其它的缘由，并于它的缘由，并于1932年月年月11日向巴黎科学院提交了日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线断定为实验情况和对未知射线断定为射线的结论。射线的结论。 1932年月底，查得威克得到这一论文，约里奥夫年月底，查得威克得到这一论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他以为约里奥夫妇的结论一定有误

16、，妇的实验使他心跳，他以为约里奥夫妇的结论一定有误，违反能量守恒啊！他敏感到这很能够是导师卢瑟福预言、违反能量守恒啊！他敏感到这很能够是导师卢瑟福预言、本人苦苦寻觅了本人苦苦寻觅了12年的中子。他决议用云室的方法探测射年的中子。他决议用云室的方法探测射线的速度和质量。线的速度和质量。 他先测出射线的速度不到光速的非常他先测出射线的速度不到光速的非常之一，排除了是之一，排除了是射线的能够，又用弹性碰射线的能够，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与质子质量差不多。他还根据自旋确定不与质子质量差不多。他还根据自旋确定不带电的粒子不能够是由质子和电子组合而带电的粒子不能够是由质子和电子组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，仅用了十天时间，胜利为中子。就这样，仅用了十天时间，胜利地证明了这种中性射线就是中子流。他当地证明了这种中性射线就是中子流。他当之无愧地成为之无愧地成为“中子之父，并因此获中子之父，并因此获1935年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。nCHeBe101264294“机遇只偏爱有预备的头脑机遇只偏爱有预备的头脑中子的发现，有艰苦的意义，中子不带电，用它去轰中子的发现，有艰苦的意义，中