探测射线的方法放射性的应用与防护.ppt

第 3、 4 节 理解 教材 新知 把握 热点 考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 第 十 九 章 应用 创新 演练 随堂基础巩固 课时跟踪训练 课时跟踪训练 知识点三 返回 返回 返回 1. 射线可使气体或液体电离，使照相乳 胶感光，使荧光物质产生荧光。 2 原子核在其他粒子的轰击下产生新 原子核的过程，称为核反应。 3 在核反应中，质量数守恒；电荷数 守恒。 4 放射性同位素有很多应用，如应用它的射线，或把它作为 示踪原子；放射性同位素也有很多危害。过量的射线对人 体组织有破坏作用，同时对水源、空气等也有污染。 返回 探测射线的方法 1. 探知射线存在的依据 ( 1) 放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些粒子为 核心，过饱和的蒸气会产生 ，过热液体会产生 。 ( 2) 放射线中的粒子会使照相乳胶 。 ( 3) 放射线中的粒子会使荧光物质产生 。 雾滴 气泡 感光 荧光 返回 2 探测射线的仪器 ( 1) 威耳逊云室： 粒子的径迹 。 粒子的径迹比较细，而且常常 。 粒子的电离本领 ，在云室中一般看不到它的径迹。 直而粗 弯曲 很小 返回 (2) 气泡室： 粒子通过 时，在它的周围产生 而形成粒子的 径迹。 (3) 盖革 米勒计数器： G M 计数器非常灵敏，用它 检测射线十分方便。但不同的射线产生的脉冲现象 ， 因此只能用来计数，不能区分射线的 。 液体 气泡 相同 种类 返回 1 在威耳逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说 法中正确的是 ( ) A 由于 射线的能量大，容易显示其径迹 B 由于 粒子的速度大，其径迹粗而且长 C 由于 粒子的速度小，不易显示其径迹 D 由于 粒子的电离作用强，其径迹直而粗 解析： 在云室中显示粒子径迹是由于引起气体电离，电离 作用强的 粒子容易显示其径迹，因质量较大，飞行时不易 改变方向，所以径迹直而粗，故只有 D 正确。 答案： D 返回 核 反 应 自学教材 1 定义 在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。 2 原子核的人工转变 人类第一次实现的原子核的人工转变 14 7 N 4 2 He 3 遵循原则 守恒， 守恒。 原子核 17 8O 11H 质量数 电荷数 返回 重点诠释 1 核反应的条件 用 粒子、质子、中子，甚至用 光子轰击原子核使原子 核发生转变。 2 核反应的实质 用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开， 而是粒子打入原子核内部使核发生了转变。 3 原子核人工转变的三大发现 ( 1) 1919 年卢瑟福发现质子的核反应： 14 7 N 4 2 He 17 8 O 1 1 H 返回 (2) 1932 年查德威克发现中子的核反应： 9 4 Be 4 2 He 12 6 C 1 0 n (3) 1934 年约里奥居里夫妇发现放射性同位素和正电 子的核反应： 27 13 Al 4 2 He 30 15 P 1 0 n ； 30 15 P 30 14 Si 0 1 e 。 4 人工转变核反应与衰变的比较 (1) 不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，是其 他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能 发生，而衰变是原子核的自发变化，它不受物理化学条件的 影响。 返回 ( 2) 相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中 质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒。 特别提醒 ( 1) 核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用 等号连接，只能用单向箭头表示反应方向。 ( 2) 核反应方程遵守质量数守恒电荷数守恒。 返回 2 铝箔被 粒子轰击后发生了以下核反应： 27 13 Al 4 2 He X 1 0 n 。下列判断正确的是 ( ) A. 1 0 n 是质子 B. 1 0 n 是中子 C X 是 28 14 Si 的同位素 D X 是 31 15 P 的同位素 解析： 由核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知， X 是 30 15 P ，故选项 C 错误，选项 D 正确； 1 0 n 为中子，故选项 A 错 误，选项 B 正确。 答案： BD 返回 人工放射性同位素的应用与防护 自学教材 1 放射性同位素的定义 具有 的同位素。 2 人工放射性同位素的发现 ( 1) 1934 年约里奥 居里夫妇发现经过 粒子轰击的铝 片中含有 。 放射性 放射性磷 3015 P 返回 ( 2) 发现磷同位素的方程： 。 3 放射性同位素的应用 ( 1) 应用它的 。 ( 2) 作 。 4 辐射与安全 人类从来就生活在有放射性的环境之中， 的射线对 人体组织有破坏作用。要防止 对水源、空气、用 具等的污染。 42 He 2713 Al 3015 P 10 n 射线 示踪原子 过量 放射性物质 返回 重点诠释 1 放射性同位素 ( 1) 放射性同位素的分类： 天然放射性同位素； 人工放射性同位素。 ( 2) 人工放射性同位素的优势： 放射强度容易控制； 可制成各种所需的形状； 半衰期短，废料易处理。 2 放射性的应用 ( 1) 放射出的射线的利用： 返回 利用 射线的贯穿本领：利用 60 Co 放出的很强的 射线来 检查金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫 射线探伤。利用 射线 可以检查 30 c m 厚的钢铁部件，利用放射线的贯穿本领，可用 来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等，从而自 动控制生产过程； 利用射线的电离作用：放射线能使空气电离，从而可 以消除静电积累，防止静电产生的危害； 利用 射线对生物组织的物理、化学效应使种子发生变 异，培育优良品种； 返回 利用放射性产生的能量轰击原子核，实现原子核的人工转 变； 在医疗上，常用以控制病变组织的扩大。 (2) 作为示踪原子： 在工业上，可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况； 在农业生产中，可用示踪原子确定植物在生长过程中所需 的肥料和合适的施肥时间； 在医学上，可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围； 返回 在生物科学研究方面，放射性同位素示踪法在生物 化学和分子生物学领域应用极为广泛，它为揭示体内和细 胞内理化过程的秘密，阐明生命活动的物质基础，起了极 其重要的作用，使生物化学从静态进入动态，从细胞水平 进入分子水平。 特别提醒 在利用放射性的同时，要注意保护生态环 境，从而实现可持续发展。 返回 3 关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是 ( ) 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放出的射线可被 仪器探测到的特点 C 射线探伤利用了 射线贯穿能力很强的性质 D 射线探伤利用了 射线电离能力很强的性质 返回 解析： 根据放射性的性质分析放射性的应用。作为示踪 原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的 特点，利用它的射线探伤是利用了射线的贯穿能力强的 性质，正确选项为 B 、 C 。 答案： BC 返回 核反应及核反应方程 例 1 199 3 年，中国科学院上海原子核研究所制得了一 种新的铂元素的同位素 2 0 2 7 8 Pt 。制取过程如下： ( 1) 用质子轰击铍靶 9 4 Be 产生快中子； ( 2) 用快中子轰击汞 2 0 4 8 0 Hg ，反应过程可能有两种： 生 成 2 0 2 7 8 Pt ，放出氦原子核； 生成 2 0 2 7 8 Pt ，放出质子和中子； ( 3) 生成的 2 0 2 7 8 Pt 发生两次衰变，变成稳定的原子核汞 2 0 2 8 0 Hg 。写出上述核反应方程。 返回 思路点拨 由题目可知制得 2 0 2 7 8 Pt 的过程，可根据每个 过程中已知的原子核、粒子，依据电荷数、质量数守恒的原 则写出核反应方程。 解析 根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新生核的 电荷数和质量数，然后写出上述核反应方程如下： ( 1) 9 4 Be 1 1 H 9 5 B 1 0 n ( 2) 2 0 4 8 0 Hg 1 0 n 2 0 2 7 8 Pt 3 2 He ， 2 0 4 8 0 Hg 1 0 n 20 2 7 8 Pt 2 1 1 H 1 0 n ( 3) 2 0 2 7 8 Pt 2 0 2 7 9 Au 0 1 e ， 2 0 2 7 9 Au 2 0 2 8 0 Hg 0 1 e 答案 见解析 返回 1 ( 2012 重庆高考 ) 以下是物理学史上 3 个著名的核反应方 程： x 7 3 Li 2 y y 14 7 N x 17 8 O O y 9 4 Be z 12 6 C C x 、 y 和 z 是 3 种不同的粒子，其中 z 是 ( ) A 粒子 B 质子 C 中子 D 电子 解析： 根据质量数和电荷数守恒，三个核反应方程为 1 1 H 7 3 Li 2 4 2 He ， 4 2 He 14 7 N 1 1 H 17 8 O ， 4 2 He 9 4 Be 1 0 n 12 6 C ， z 为中子， C 选项正确。 答案： C 返回 放射性同位素的应用 例 2 关于放射性同位素应用的下列说法正确的是 ( ) A 放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因 此达到了消除有害静电的目的 B 利用 射线的贯穿性可以为金属探伤，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，其结果 一定是成为更优秀的品种 D 用 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危害 返回 解析 利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离 性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出，并没有改变布 料的性质。 射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透 视。作物种子发生的 DNA 突变不一定都是有益的，还要经过 筛选才能培育出优秀品种。用 射线治疗肿瘤对人体有副作 用，因此要科学地严格控制剂量。 答案 D 返回 2 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 返回 解析： 放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素 替代没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物的过 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的危害，因此，选项 A 、 B 、 C 正确，选项 D 错误。 答案： A BC 返回 随堂基础巩固 1 下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的 ( ) A 利用钴 60 治疗肿瘤等疾病 B 射线探伤 C 利用含有放射性碘 1 31 的油检测地下输油管的漏油情况 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 返回 解析： 利用钴治肿瘤和利用 射线探伤都是利用 射线能 量高，贯穿本领大的特点，故 A 、 B 两项错； C 、 D 两项 是利用它们作为示踪原子，故 C 、 D 两项正确。 答案： CD 返回 2 关于放射性同位素，以下说法正确的是 ( ) 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 法制得 D 以上说法均不对 返回 解析： 放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和 化学因素的影响，衰变后形成新的原子核，选项 A 、 B 正 确；大部分放射性同位素都是人工转变后获得的， C 、 D 错 误。 答案： AB 返回 3 为了说明用 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 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 粒子径迹中发现了 8 条产生分叉，这一实验说明了 ( ) A 粒子的数目很少，与氮发生相互作用的机会很少 B 氮气的密度很小， 粒子与氮接触的机会很少 C 氮核很小， 粒子接近氮核的机会很少 D 氮气和 粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很 少 返回 解析： 氮原子核很小，所以 粒子接近氮原子核的机会很 少，使得发生反应的机会很少，也就是径迹分叉的机会很 少，故正确选项为 C 。 答案： C 返回 4 ( 2012 上海高考 ) 在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度， 其检测装置由放射源、探测器等构成，如图 19 3 1 所示。 该装置中探测器接收到的是 ( ) 图 19 3 1 返回 A X 射线 B 射线 C 射线 D 射线 解析： 放射源放出 、 、 三种射线，而这三种射线中只有 射线能穿过钢板，选项 D 正确。 答案： D 返回 点击此图片进入 “课时跟踪训练”