射线的探测和防护

射线的探测和防护第一页，共四十页，编辑于2023年，星期六射线探伤γ射线探伤仪射线测厚第二页，共四十页，编辑于2023年，星期六放疗治癌体内放疗体外放疗近距导入放疗射线治疗射线育种和消毒第三页，共四十页，编辑于2023年，星期六射线电离技术辐射式烟雾报警器辐射式避雷针第四页，共四十页，编辑于2023年，星期六导入新课

通过前面的学习，我们知道原子核发生衰变时会放射出α、β、γ等射线，这些射线有着广泛的用途。然而，这些射线我们看不见也摸不着，当初科学家们是怎么发现并研究这些射线的呢？另外，大家知道射线的广泛用途的同时，可能也知道这些射线也会产生严重污染，那么，我们又是如何对射线进行防护呢？这就是我节课我们要研习的问题。第五页，共四十页，编辑于2023年，星期六教学目标1、知识与能力了解现代探测放射线的方法，开拓学生视野。知道简单的放射性防护措施。

第六页，共四十页，编辑于2023年，星期六2、过程与方法让学生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。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，加强对学生的爱国主义教育。启发他们树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想。第七页，共四十页，编辑于2023年，星期六教学重难点1、重点2、难点常用的射线探测技术。射线的防护方法。常用的射线探测技术。第八页，共四十页，编辑于2023年，星期六本节导航1、射线探测2、射线的防护第九页，共四十页，编辑于2023年，星期六射线探测第十页，共四十页，编辑于2023年，星期六想一想

我们用肉眼很难观察玻璃瓶的受力形变，更难用肉眼直接观察分子的大小和分子的运动。那我们是怎样了解这些知识呢？

我们选用了扁圆形的玻璃瓶，并在瓶里装满红色的墨水，这样就可以通过玻璃的微小形变造成玻璃瓶体积的较大改变，而体积的改变又通过细管液面的升降直观地反映出来。第十一页，共四十页，编辑于2023年，星期六

我们通过单分子油膜法实验，感知分子的大小，借助于显微镜对布朗运动进行分析，间接得知分子运动。

对一些微小量或无法用肉眼观察的量，我们可以用微小量放大法，也可以通过观察它们产生的效应来感知并研究它们。第十二页，共四十页，编辑于2023年，星期六想一想

射线不好探测，我们应该用什么办法呢？

射线与其他物质作用时，会产生各种作用。例如，射线能使气体电离，能使照相底片感光，还能使荧光物质产生荧光。与前边的分析方法相似，而我们就可以根据这些现象来探测射线的作用。第十三页，共四十页，编辑于2023年，星期六1、底片曝光

射线能使照相底片曝光，在底片上留下它们的径迹。此外，根据曝光程度还可以判断射线的强度。

例如，在较强辐射环境工作的人员都会戴上封有照相底片的胸章。每个月，把胸章中的底片取出来清洗，从中可以了解他们所受到的辐射强度。实际问题第十四页，共四十页，编辑于2023年，星期六2、威尔逊云室威尔逊利用射线的电离本领强图为经过威尔逊改造过的云室图第十五页，共四十页，编辑于2023年，星期六

一个圆筒状容器，下部为一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的玻璃，内有干净空气，可观察通过云室的径迹。构造步骤

实验时，先往云室里加入少量酒精，使室内充满酒精蒸汽，然后迅速向下拉活塞，使酒精蒸汽达到过饱和状态。照明光束放射源活塞第十六页，共四十页，编辑于2023年，星期六

当射线粒子传过酒精蒸汽时，射线会使沿途的气体分子电离，过饱和蒸汽就会以离子为凝结核凝结成雾滴，于是就显示出射线的径迹（如图）。根据径迹的长短粗细粒子性质判断把云室放在磁场，根据径迹的偏转方向判断粒子所带电荷正负解释一下第十七页，共四十页，编辑于2023年，星期六α射线在云室中的径迹：直而粗β射线在云室中的径迹：比较细，而且常常弯曲α粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的粒子多。原因β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。原因第十八页，共四十页，编辑于2023年，星期六3、气泡室

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，原理与云室相似容器中盛有工作液体（如液态氢）。

当室内压强突然降低时，液体的沸点变低，在射线经过处就有气泡形成，于是就可显示出粒子运动径迹。解释一下第十九页，共四十页，编辑于2023年，星期六

射线经过气泡室径迹气泡室优点

它的空间和时间分辨率；工作循环周期短，本底干净、径迹清晰，可反复操作。气泡室缺点

扫描和测量时间还嫌太长；体积有限，而且甚为昂贵，第二十页，共四十页，编辑于2023年，星期六4、盖革计数器常用的放射性探测器

其主要部分为一根玻璃管，里面有一个与电源负极相连的导电圆筒，筒中央是一根与电源正极相接的金属丝，管中封有低压惰性气体氩，在金属丝和圆通两极间加有几百伏直流电压。（如下页的图）第二十一页，共四十页，编辑于2023年，星期六粒子窗口玻璃管阴极阳极接放大器结构图第二十二页，共四十页，编辑于2023年，星期六

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，阳离子到达阴极，在外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。原理第二十三页，共四十页，编辑于2023年，星期六小练习下面我们来看一道例题。

在放射源和计数器之间放置不同的吸收物，来研究放射源放出的射线。下面是对应不同吸收物，计数器每分钟的读数。根据数据判断：放射源放出的是哪一种射线？为什么？为什么用铅做吸收物时，计数器还有读数？吸收物计数器读数（次/min）空气460纸张450铝（厚5mm）80铅（厚25mm）75第二十四页，共四十页，编辑于2023年，星期六点拨

用空气和纸张做吸收物时，测得的读数大致子相同，由于纸张几乎可以完全吸收α粒子，因此放射源没有放出α粒子。

用5mm铝箔做吸收物时，计数器的读数明显下降，所以放射源放出β粒子。

改用铅做吸收物时，计数器读数与用铝做吸收物时没有明显区别，可见计数器的读数并非来自放射源，而是来自周围的环境（称为本底辐射）。解：放射源放出β粒子。第二十五页，共四十页，编辑于2023年，星期六射线的防护第二十六页，共四十页，编辑于2023年，星期六

人类无时无刻不在接受着各种天然射线的照射，如宇宙射线，存在于土壤、岩古、水和大气中的铀238、铀235、钍232、钾40、镭226等，这些天然射线的照射就是天然本底辐射。名词解释本地辐射强度很低，对人体健康不会产生影响。幸亏没影响，不然我小命不保啊！！第二十七页，共四十页，编辑于2023年，星期六

射线被称为“看不见的杀手”，是因为射线具有电离性，长时间或高强度的射线能伤害生物的细胞和组织。伤害方式有以下两种：

第一，高强度的射线能杀灭细胞。这种情况称为放射性灼伤。例如，核武器爆炸时的光辐射会严重灼伤生物组织。核武器爆炸第二十八页，共四十页，编辑于2023年，星期六

第二，电离作用会损害细胞中的DNA，使它们停止发挥作用或发生变异。变异的DNA细胞失控分裂恶性肿瘤的生长此为放射性致癌的原因可能引起

生殖细胞中的DNA受到损害物种变异可能造成第二十九页，共四十页，编辑于2023年，星期六

α射线具有很强的电离作用，因此最容易造成细胞的损伤。人类的皮肤表面能防止α粒子进入人体，然而一旦α粒子进入人体，我们便无法防护。

假如将含有放射性氡的气体吸入肺中，它放射出的α粒子会对人体组织造成危害。所以大气和水源一旦遭受到放射性污染是很危险的。第三十页，共四十页，编辑于2023年，星期六

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。

例如，美国在1945年向日本的广岛和长崎投掷了两枚原子弹，在以后的50年，当地因放射性死去了许多无辜的平民。遭原子弹炸后的广岛第三十一页，共四十页，编辑于2023年，星期六

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。这么严重啊！！

那我们怎么防护呢？第三十二页，共四十页，编辑于2023年，星期六国际通用的放射性警示标志

为了防止有害的放射线对人类的和自然的破坏，人们采用了有效的防范措施。

（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。

（3）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源。

（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。第三十三页，共四十页，编辑于2023年，星期六污染检测仪辐射检测装置辐射源的存放第三十四页，共四十页，编辑于2023年，星期六核反应堆外层的厚厚的水泥建筑第三十五页，共四十页，编辑于2023年，星期六课堂小结★射线能使照相底片曝光，在底片上留下径迹，根据曝光程度判断射线的强度。1、射线探测★威尔逊云室和气泡室能使射线留下径迹，并据此判断粒子的性质、带电量等。★盖革计数器是一种常用的放射性探测器。第三十六页，共四十页，编辑于2023年，星期六2、射线的防护★把计数器放在四周没有辐射的地方，它所记录的射线称为本底辐射。★过量的射线能够伤害人体。★我们要采取一些防范措施。比如避免采用还有放射性物质的岩石；核电站要有可靠地防护体系；保证放射性材料的安全存贮和运输。第三十七页，共四十页，编辑于2023年，星期六课堂练习1.下述关于放射线的探测说法正确的是()D.盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质C.盖革—米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离本领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A.气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似ABC点拨理解课本。第三十八页，共四十页，编辑于2023年，星期六2.为了说明用α粒子轰击氮，打出了质子是怎样的一个物理过程，布拉凯特在充氮云室中，用α粒子轰击氮，在他拍摄的二万多张照片中，终于从四十多万条α粒子径迹中发现了8条产生分叉，这一实验数据说明了()D.氮气和α粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少C.氮核很小，α粒子接近氮核的机会很少B.氮气的密度很小，α粒子与氮接触的机会很少A.α粒子的数目很少，与氮发生相互作用的机会很少C第三十九页，共