探测射线的方法放 射性的应用与防护课件

1.射线的粒子与其他物质作用时产生的主要现象有哪些？提示:放射线的粒子与其他物质作用时产生的主要现象：(1)使气体或液体电离，这些离子可使过饱和蒸气产生云雾或使过热液体产生气泡；(2)使照相乳胶感光；(3)使荧光物质产生荧光．2.在云室中，为什么α粒子显示的径迹直而粗、β粒子显示的径迹弯曲而细？提示:因为α粒子带电量多，它的电离本领强，穿越云室时，沿途能使大量的气体分子发生电离，过饱和酒精蒸气凝结在这些离子上，形成很粗的径迹.且由于α粒子质量大，穿越云室时不易改变方向，所以显示的径迹很直.β粒子带电量少，电离本领较小，沿途使气体发生电离而产生的离子少，且β粒子质量小，容易改变其运动状态，所以显示的径迹细而弯曲.3.通过气泡室中粒子径迹的照片我们可以分析哪些量?提示:根据照片可以分析粒子的动量、能量及带电情况等.4.盖革—米勒计数器是怎样计数的?提示:盖革管的原理是某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生的电子在电场中被加速，能量越来越大，电子跟管中的气体分子碰撞时，又使气体分子电离，产生电子……这样，一个射线粒子进入管中后可以产生大量电子．这些电子到达阳极，正离子到达阴极，在电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来．盖革—米勒计数器就是这样计数的.典例1利用威耳逊云室探测射线时若观察到细长而弯曲的径迹，则下列说法正确的是()A.可知有α射线射入云室B.可知有β射线射入云室C.观察到的是射线粒子的运动D.观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴【规范解答】选B、D.因为观察到威耳逊云室中存在细长而弯曲的径迹，可知是β射线的径迹，A错，B对；射线粒子的运动是观察不到的，观察到的是酒精过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴，C错，D对.【解析】选B.云室内充满过饱和蒸气,射线经过时把气体电离,过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴,雾滴沿射线的路径排列,显示出射线的径迹,故A错;由于α粒子的电离本领大，贯穿本领小,故α粒子在云室中的径迹直而粗,即B正确;γ射线的电离本领很弱,所以在云室中一般看不到它的径迹,而细而弯曲的是β射线,所以C错误;把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向就可以判断射线所带电荷的正负.故D错误.三种射线用肉眼都看不见,探测射线的方法是利用它们和其他物质发生作用时产生的现象,来显示射线粒子的存在,并且不同的射线粒子产生的现象不同.2.常见的人工核反应有哪些?提示:

3.通过比较人工核反应和天然放射性现象的衰变，探究两种核反应的主要异同是什么?提示:两者都是原子核的反应同属于核反应，都遵循质量数守恒和电荷数守恒，反应前后动量守恒.但两者的反应条件和反应产物不同，天然放射性现象的衰变，是自然发生的，产生三种射线，而人工核反应是人们为了研究而采取的人工措施，需要施加外在条件，如用α粒子轰击原子核，产物多样，可以产生人工同位素.

4.放射性同位素的应用有哪些?试举例说明.提示:放射性同位素的应用主要有两种途径:(1)利用射线.具体事例如下:①射线测厚装置，②放射治疗，③培育新品种，④延长保质期.(2)作为示踪原子.具体事例如下:①棉花对磷肥的吸收，②甲状腺疾病的诊断.射线的主要应用(1)射线测厚装置原理：仪器探测到的γ射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱.将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制.(2)放射治疗原理：人体组织对射线的耐受能力是不同的，细胞分裂越快的组织，它对射线的耐受力就越弱.癌细胞繁殖迅速，在射线照射下破坏得比健康细胞快.(3)培育新品种原理：利用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，从而培育出新的优良品种.(4)延长保质期原理：利用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保质期.典例2(2010·桂林高二检测)下列核反应方程括号中所填粒子名称正确的是()A．B．C．D．解决本题的关键是掌握以下知识:(1)反应前后质量数守恒，(2)反应前后电荷数守恒.【规范解答】选A.根据核反应方程遵循的质量数守恒和电荷数守恒，可知四个选项中粒子的电荷数和质量数分别为-1,0、1，1、0,1、1,0.四个选项中的粒子分别是电子、质子、中子和正电子，故A对，B、C、D错.【变式备选】图为查德威克实验示意图，由于天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道()A.A为中子，B为质子B.A为质子，B为中子C.A为γ射线，B为中子D.A为中子，B为γ射线【解析】选A.α射线轰击铍时的核反应方程:得知A为中子，中子轰击石蜡时会打出质子流，所以A正确;其他选项错误.1.(2011·武清区高二检测)用威耳逊云室探测射线，其中粒子在云室中的径迹直而粗的是()A.α射线B.β射线C.γ射线D.以上都不是【解析】选A.α射线的质量比较大，在气体中飞行不易改变方向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗.β射线的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，且常常发生弯曲.γ射线的电离本领更小，一般看不到它的径迹，所以径迹直而粗的是α射线，A对，B、C、D错.2.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子()A.射线探伤仪B.利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况C.利用钴60治疗肿瘤等疾病D.把含有放射性元素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物吸收养分的规律【解析】选B、D.射线探伤仪利用的是射线,所以A错;钴60是一种人工生产的放射性元素,“钴炮”是以钴60做放射源，用γ射线杀伤癌细胞，对肿瘤实施治疗的装置,所以C错;本题正确答案为B、D.3.以下几个原子核的反应中，X代表α粒子的反应式是()A.B.C.D.【解析】选C.核反应中质量数守恒,电荷数守恒.A中X的质量数为1,电荷数为0,是中子;B中X电荷数为-1,质量数为0,是电子;C中X质量数是4,电荷数是2,是α粒子;D中X质量数是0,电荷数为1,是正电子.4.如图是原子核人工转变的实验装置示意图，A是α粒子源，F是铝箔，S为荧光屏.在容器中充入氮气后屏S上出现闪光，该闪光是由于()A.α粒子射到屏上产生的B.α粒子从氮核里打出的粒子射到屏上产生的C.图中的M是用来观察荧光屏上的闪光的装置D.氮气能加速α粒子，从而穿过铝箔打在荧光屏上产生的【解析】选B、C.α粒子的贯穿能力很弱，无法穿过铝箔，因此不可能是它直接打到荧光屏上,A错误;充入氮气后反而有粒子穿过铝箔说明是α粒子与氮核反应生成了新的粒子,B正确;若不借助其他辅助的观测装置,不容易观察到闪光,C正确;氮气不能加速α粒子,D错误.5．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为对式中X、a、b的判断正确的是()A.X代表中子，a=17,b=1B.X代表电子，a=17,b=-1C.X代表正电子，a=17,b=1D.X代表质子,a=17,b=1【解析】选C.根据质量数、电荷数守恒可知a=17,b=8+0-7=1，因此X可表示为为正电子，故C项正确，A、B、D三项错.

一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1.下列说法中正确的有()A.为了达到消除有害静电的目的,我们用α射线照射布料改变其性质,使其不再因摩擦而生电B.γ射线的贯穿本领很强,可以为金属探伤，也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，可以培育出更优良的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害【解析】选C、D.利用放射线消除有害静电是利用α射线的电离性，使空气分子电离成导体，将静电泄出,故A错；透视用的是X射线,γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量,B错,D对；DNA变异并不一定都是有益的，但是可以科学的控制,选育出我们期待的优良品种,故C正确.2.(2011·龙岩高二检测)放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为()A.放射性同位素不改变其化学性质B.放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C.半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D.放射性同位素容易制造【解析】选A、B、C.放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项A、B、C正确，选项D不正确.3．关于下列核反应方程的说法中，正确的是()A.X是质子，Y是中子，Z是正电子B.X是正电子，Y是质子，Z是中子C.X是中子，Y是正电子，Z是质子D.X是正电子，Y是中子，Z是质子【解析】选D.质子带一个单位的正电荷,质量数是1,中子不带电,质量数是1,正电子带一个单位的正电荷,质量数是0.根据核反应时质量数守恒、电荷数守恒可以判断X的电荷数是1,质量数是0,为正电子,同理可分析,Y为中子,Z为质子,D正确.所以A、B、C都不正确,答案选D.4.正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素注入人体内，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对γ光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET的原理，下列说法正确的是()A.在人体内的衰变方程是：B.正负电子的湮灭方程式是：C.在PET中，的主要用途是作为示踪原子D.在PET中，的主要用途是参与人体的代谢过程【解析】选A、B、C.根据在核反应中质量数守恒、电荷数守恒这一规律可知在人体内的衰变方程是：由题意可知正负电子的湮灭方程式是：在本题中的主要用途是作为示踪原子并没有参与人体的代谢过程.所以答案为A、B、C.5.下列关于放射线的探测说法正确的是()A.气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似B.由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况C.盖革—米勒计数器探测射线的原理中也利用了射线的电离本领D.盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的种类【解析】选A、B、C.气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡室里装的是液体，故A选项正确；由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动量、能量等情况，故B选项正确;盖革—米勒计数器利用了射线的电离作用，产生电脉冲进而计数，故C选项正确;由于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用来计数，不能区分射线的种类，故D选项错误.6.如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是()A．α和β的混合放射源B．纯α放射源C．α和γ的混合放射源D．纯γ放射源【解析】选C.射线在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中含有无法穿透铝片的射线α射线，D错；在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明射线中还含有不在磁场中偏转的γ射线，A、B错，C对.二、非选择题(本题共2小题，共20分，要有必要的文字叙述)7.(10分)如图所示为云室内用粒子轰击氮核发现质子时拍摄的照片.则_________是发生核反应前粒子的径迹，_______是质子的径迹，_________是新核的径迹；核反应方程为______________.【解析】由发现质子的核反应方程：知，α粒子碰后径迹不再存在，分叉前径迹b为α粒子碰前径迹.因氧核质量大，故其径迹短粗.质量小，故其径迹细长，所以a为新核径迹，c为质子径迹.答案:bca8.(10分)完成下列核反应方程：【解析】根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，