2017-2018学年高中物理第十九章原子核第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护分层演练巩固落实新人教版选修3

1、第3节辐射检测方法第4节放射性应用和保护每种法规遵从性1.(多选)对于威尔逊云室探测光线，准确如下()A.威尔逊云室里充满了过饱和蒸汽，光线经过时可以显示光线运动的轨迹B.威尔逊云室里轨道粗直的是阿尔法射线C.威尔逊云室的轨迹细长是伽马射线。D.威尔逊云室出现粒子轨迹的原因是电离，因此不能通过轨迹判断光线携带电荷的正负。分析：选择AB。云室内充满了过饱和蒸汽，光线经过时气体电离，过饱和蒸汽以离子为中心凝结成水滴，水滴沿着光线的路线排列，显示光线的轨迹，所以A是正确的。钚粒子的电离能力大，穿透能力小，因此在云层里，阿尔法射线的轨迹又粗又直。换句话说，B是正确的。伽马射线的电离能力弱，因此在云室一

2、般看不到其轨迹，细长的轨道是射线，所以C是错的。如果把云室放在磁场中，D就错了，因为它能以射线轨道弯曲的方向判断射线中电荷的正负。2.(多重选择)以下哪条光线利用放射性同位素()A.使用alpha射线可以消除启动机器时产生的有害静电B.用射线照射种子，可以变异种子，培育新品种C.用伦琴射线透视人体D.癌症患者在医院接受放射治疗。答案：ABD3.(2016年宁夏银川9中高2检查)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转化，其核反应方程式为HE 7N 8O H，以下说法是错误的()A.卢瑟福通过牙齿实验提出了原子的核结构模型B.实验中用粒子轰击了氮核C.卢瑟福通过这个实验发现了质子。D.原子核在人工

3、转换过程中一定会保存电荷的数量分析：选择A。A错了，因为卢瑟福通过用阿尔法粒子轰击金箔的实验提出了原子的核结构模型。用钚粒子轰击氮核是第一次实现原子核的人工转化，发现了质子，因此B，C是正确的。核反应方程的质量数和电荷数是常数，因此D是正确的。4.以下是物理学史上三个茄子著名的核反应方程式X Li 2y y n x o y be z cx、y、z是三个茄子不同的粒子。其中z是()A.粒子b .质子C.中子d .电子分析：选择C。根据质量数守恒和电荷守恒，X可以确定质子H，Y为He，即alpha粒子，Z为中子N。课堂作业 学生用书P100(独立书)一、选择题1.关于放射性同位素的应用，以下几点是

4、正确的()A.辐射改变了布料的性质，达到了消除有害静电的目的，防止摩擦产生电B.利用伽马射线的穿透性，可以进行金属探针或人体透视C.用辐射照射作物种子能使DNA变异，结果必须是更好的品种。D.用伽马射线治疗肿瘤时，必须严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害分析：d .利用辐射消除有害静电，是利用辐射的电离性将空气分子传导到导体上，排出静电。伽马射线对人体细胞的危害太大，不能用于人体透视。作物种子产生的DNA突变不一定有益，必须筛选以培育优良品种。用伽马射线治疗肿瘤可能对人体有副作用，所以要科学地严格控制剂量2.关于放射性同位素的应用，以下说法是正确的()A.利用伽马射线电离空气，诱导静

5、电B.利用射线照射植物的种子，产量会大大增加C.使用射线治疗肺癌、食管癌等疾病D.利用放射性同位素与非破坏性同位素的化学性质相同，用作示踪原子。分析：选择D。伽马射线的电离作用很弱，必须利用阿尔法射线的电离作用。a错了。伽马射线对生物有物理化学作用，照射种子能使基因变异，用于治疗放射性，射线没有生物作用，B，C都错了。同位素的核外电子数量相同，化学性质相同，放射性同位素有“放射性标记”，可以通过探测器检测到。d对。3.英国物理学家布拉凯特在充满氮的云层里进行了阿尔法粒子轰击氮核的实验。如图所示，在云室照片中，准确的图片是()分析：选择B。首先，在alpha粒子(He)、反冲核(O)、质子(H)

6、中，反冲核的电离能力最强，渗透能力最弱的轨道短而粗。质子的电离能力最弱，渗透能力最强的轨道又细又长。另外，在阿尔法粒子轰击氮核的过程中，系统动量守恒，即P =PO PH。因此，反冲核和质子的运动方向不能在同一直线上。4.用中子轰击Al，产生Na和X粒子。Na有放射性。如果它衰退后变成Mg，则X粒子和钠的衰退过程分别为()。A.质子，衰变B.电子，衰变C.粒子，衰变D.正电子，衰变分析：选择C。无论是原子核的衰退还是原子核的人工转移，都满足质量守恒和电荷守恒，根据上述守恒，可以得到以下方程。N al NA HE，NA MG E .很明显，X粒子是alpha粒子，钠发生了衰变。5.(2016年广州

7、高2检验)以下几个茄子核反应方程，粒子X表示中子的方程()A.n he- o xB.be he- c xC.p- si xD.c- n x分析：选择B。核反应中的质量数和电荷守恒表明选项B是正确的。6.放射性在技术上有很多应用，徐璐其他放射源徐璐可以用于其他目的。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可用的射线。元素射线半衰期钆210阿尔法138日氡222贝塔系数3.8日锶90贝塔系数28年铀238，4.5109年一家塑料公司通过厚聚乙烯膜通过滚筒将聚乙烯膜薄薄地滚动，利用适当的辐射测量通过滚筒后的薄膜厚度是否均匀，从而生产出聚乙烯薄膜。可用的元素是()A.钆210b。氡222C.锶90d。铀23

8、8分析：选择C。要测量聚乙烯薄膜的厚度，光线必须能通过胶片，因此alpha光线不适合。另外，光线渗透作用必须受到薄膜厚度的影响。伽马射线穿透作用最强，薄膜厚度不影响伽马射线穿透，因此只能选择射线，氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，因此锶90万合适。二、选择题7.关于放射性同位素的应用，以下几点是正确的()A.射线可以杀死癌细胞或防止癌细胞分裂，不会伤害人体正常细胞B.对于有放射性的废弃物，应该放在特制容器里埋在地下处理C.伽马射线探测器的辐射源必须保存在特制容器中，随意放置渡边杏。D.有必要检查可能引起放射性污染的场所或物品。分析：请选择BCD。射线杀死癌细胞的同时，对人体正常细胞也有害

9、。a选项错了。关于光线保护的b、c、d的表达都是正确的。8.近年来，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了10多台伽马刀，治疗了5000多例患者，效果突出，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器。令人惊讶的是，用伽马刀治疗时不麻醉患者，患者清醒，时间短，完成手术30分钟A.伽马射线具有很强的渗透能力B.射线具有很强的电离效果C.射线有很高的能量。D.射线绕过障碍物，很容易到达目的地。分析：选择交流。伽马刀是伽马线，伽马线穿透力强，伽马线波长长，光子能量高，杀伤力强，伽马刀治疗脑肿瘤的特点是穿透力强，杀伤力强。9.用盖格米勒计数器测量辐射源的辐射强度，每分钟405次，将一张厚纸板放在计数器和辐射源之间，计

10、数器几乎无法测量光线。10天后再测量，以每分钟101次的速度测量牙齿辐射源的辐射强度，以下对辐射性质和半衰期的说明是正确的()A.放射源发射的是阿尔法射线B.放射源释放射线。C.牙齿放射性元素的半衰期为5天D.牙齿放射性元素的半衰期为2.5天分析：选择AC。厚纸板可以阻挡这种光线，因此牙齿光线是渗透能力最低的alpha光线，选项A正确，B错误。放射性元素原子核的数量与单位时间内衰退的次数成正比，10天后将放射性强度测量为四分之一，结果显示10天后放射性元素的原子核数量只有原来的四分之一。半衰期公式已经过了两个半衰期，因此半衰期为5天。10.(2016江苏扬州期末)正电子发射计算机断层成像(PE

11、T)的基本原理是将放射性同位素O注入人体，A.o人体内的崩溃方程是o- n eB.正负电子湮没方程是e- 2 C.在PET中，o的主要用途是示踪原子。D.在PET中，o的主要用途是参与人体的新陈代谢分析：选择ABC。成像的原理是收集伽马光子。也就是说，注入人体的O衰变是湮灭正电子和体内的负电子，变成伽马光子。因此，O的主要用途是追踪器原子，D，错了。三、选择题11.中国科学院上海原子核研究所制造了新的元素同位素Pt。制造过程如下：(1)用质子轰击铍靶，产生高速中子。(2)用快中子轰击汞Hg，反应过程可能有两种。生成Pt，释放氦核。 Pt生成、质子发射、中子；(3)生成的Pt产生两个衰变，变成稳

12、定的核汞Hg。写出上述核反应方程。分析：根据质量数的保存和电荷的保存，计算新原子核的电荷数和质量数，然后编写核反应方程。(1) be h b n .(2)Hg npt he； Hg n pt 2h n .(3)ptau e；Au Hg e .答案：请参阅解决12.1934年，乔居里和伊立夫居里夫妇用阿尔法粒子轰击铝箔时，除了检测预期的中子外，还检测到了正电子。正电子的质量等于电子的质量，带一个单位的正电荷，与电子的电相反，是电子的反粒子。更令人意外的是，拿走了阿尔法辐射源后，牙齿辐射也有一定的半衰期。原来铝箔被阿尔法粒子击中后，发生了以下反应。al heP n .其中P是人工放射性同位素，正电子是在衰退过程中发射的。(1)写下放射性同位素P释放正电子的核反应方程。(2)放射性同位素P释放正电子的衰退称为正衰变，