高中物理 第3章 原子核与放射性 第3节 放射性的应用与防护教师用书 鲁科版选修3-5

第3节放射性的应用与防护学 习 目 标知 识 脉 络1.知道放射性同位素，了解放射性在生产和科学领域的应用(重点、难点)2知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防护放射性的措施，建立防范意识(重点)放 射 性 的 应 用先填空1放射性同位素的应用主要分为两类：一是利用射线的电离作用、穿透能力等性质；二是作为示踪原子2射线特性的利用(1)辐射育种、食品辐射保存、放射性治疗等(2)放射性同位素电池：把放射性同位素衰变时释放的能量转换成电能的装置(3)射线探伤：利用了射线穿透能力强的特点3作为示踪原子：用仪器探测放射性同位素放出的射线，可以查明放射性元素的行踪，好像带有“标记”一样人们把具有这种用途的放射性同位素叫作示踪原子再判断1利用放射性同位素放出的射线可以给金属探伤()2利用放射性同位素放出的射线消除有害的静电积累()3利用放射性同位素放出的射线保存食物()后思考放射性元素为什么能做示踪原子？【提示】由于放射性同位素不断发出辐射，无论它运动到哪里，都很容易用探测器探知它的下落，因此可以用作示踪物来辨别其他物质的运动情况和变化规律这种放射性示踪物称为示踪原子或标记原子核心点击1分类：可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两种，天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有自己的放射性同位素2人工放射性同位素的优点(1)放射强度容易控制；(2)可以制成各种所需的形状；(3)半衰期比天然放射性物质短得多，放射性废料容易处理因此，凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素3放射性同位素的主要应用(1)利用它的射线工业部门使用射线测厚度利用射线的穿透特性；农业应用射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等；医疗上利用射线的高能量治疗癌症(2)作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置1下列关于放射性同位素的一些应用的说法中正确的是()A利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用B利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用C利用射线改良品种是因为射线可使DNA发生变异D在研究农作物合理施肥中是以放射性同位素作为示踪原子E放射性同位素的半衰期是相同的【解析】消除静电是利用射线的电离作用使空气导电，A错误；探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改良品种分别是利用它的穿透作用和射线可使DNA发生变异，B、C正确；研究农作物对肥料的吸收是利用其作示踪原子，D正确；不同的放射性同位素的半衰期是不同的，E错误【答案】BCD2下列说法正确的是()A给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，是因为农作物吸收放射性同位素后生长更好B输油管道漏油时，可以在输的油中放一些放射性同位素探测其射线，确定漏油位置C天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用，只是含量较少，经济上不划算D放射性元素被植物吸收，其放射性不会发生改变E人工放射性同位素可作为示踪原子，是因为它不改变元素的化学性质【解析】放射性元素与它的同位素的化学性质相同，但是利用放射性元素可以确定农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料无论植物吸收含放射性元素的肥料，还是无放射性肥料，植物生长是相同的，A错误；人工放射性同位素，含量易控制，衰变周期短，不会对环境造成永久污染，而天然放射性元素，剂量不易控制、衰变周期长、会污染环境，所以不用天然放射元素，C错误；放射性是原子核的本身性质，与元素的状态、组成等无关，D正确；放射性同位素可作为示踪原子，是因为它不改变元素的化学性质，故B、E均正确【答案】BDE3刀已成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，用刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时完成手术，无需住院，因而刀被誉为“神刀”据报道，我国自己研制的旋式刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务刀治疗脑肿瘤主要是利用射线很强的_能力和很_的能量【解析】刀治疗脑肿瘤主要是利用射线很强的穿透能力和很高的能量【答案】穿透高放射性同位素的应用技巧(1)用射线来测量厚度，一般不选取射线是因为其穿透能力太差，更多的是选取射线，也有部分选取射线的(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保质期一般选取射线(3)使用放射线时安全是第一位的放 射 性 污 染 和 防 护先填空1放射性污染的主要来源(1)核爆炸；(2)核泄漏；(3)医疗照射2为了防止放射线的破坏，人们主要采取以下措施(1)密封防护；(2)距离防护；(3)时间防护；(4)屏蔽防护再判断1核泄漏会造成严重的环境污染()2医疗照射是利用放射性，对人和环境没有影响()3密封保存放射性物质是常用的防护方法()后思考放射性污染危害很大，放射性穿透力很强，是否无法防护？【提示】放射线危害很难防护，但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护，但防护的有效手段是提高防范意识核心点击污染与防护举例与措施说明污染核爆炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的射线和中子流，长期存在放射性污染核泄漏核工业生产和核科学研究中使用的放射性原材料，一旦泄漏就会造成严重污染医疗照射医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人死亡续表污染与防护举例与措施说明防护密封防护把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊方法覆盖，以防止射线泄漏距离防护距放射源越远，人体吸收放射线的剂量就越少，受到的危害就越轻时间防护尽量减少受辐射的时间屏蔽防护在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用，铅的屏蔽作用最好4关于国际通用的辐射警示标志，下列说法正确的是()A国际通用的辐射警示标志是毒性标志的骷髅B国际通用的辐射警示标志是以黄色为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形C有此项标志的地方是有辐射警示危险的地方D没有特别的极其特殊的需要远离有国际通用的辐射警示标志的地方E有此项标志的地方可以进去，只要穿上厚棉衣即可【解析】国际通用的辐射警示标志是以黄色为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形，A错，B正确；因为放射性的危险性和放射性的强穿透性，所以要远离有放射性的地方，C、D正确，E错误【答案】BCD5核能是一种高效的能源(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳图331结合图331甲可知，安全壳应当选用的材料是_(2)图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图甲分析可知工作人员一定受到了_射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员一定受到了_射线的辐射【解析】(1)核反应堆最外层是厚厚的水泥防护层，以防止射线外泄，所以安全壳应选用的材料是混凝土(2)射线可穿透几毫米厚的铝片，而射线可穿透几厘米厚的铅板【答案】(1)混凝土(2)射线具有一定的能量，对物体具有不同的穿透能力和电离能力，从而使物体或机体发生一些物理和化学变化如果人体受到长时间大剂量的射线照射，就会使细胞器官组织受到损伤，破坏人体DNA分子结构，有时甚至会引发癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷