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学业分层测评 鲁科版选修3-5

第3节 放射性的应用与防护(建议用时：45分钟)学业达标1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放射性同位素可用于培育良种E放射性同位素放出的射线照射马铃薯，可使其很快发芽【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，选项C错误；放射性同位素放出的射线照射种子，可使种子内的遗传物质发生变异，从而培育出良种，D正确；用射线照射马铃薯，可以抑制其发芽，E错误【答案】ABD2关于放射性的应用与防护，下列说法正确的是()A通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素B在人工核反应过程中，质量守恒C利用示踪原子可以研究生物大分子的结构D人类一直生活在放射性的环境中E射线对人体没有破坏作用【解析】通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素，A项正确；在人工核反应过程中，质量数守恒，B项错；利用示踪原子可以研究生物大分子的结构，C项正确；人类一直生活在放射性的环境中，地球上的每个角落都有射线，D项正确；只有在安全剂量之内的射线才对人体没有破坏作用，E项错【答案】ACD3放射性同位素钴60能放出较强的射线，其强度容易控制，这使得射线得到广泛应用下列选项中，属于射线的应用的是() 【导学号：18850045】A医学上制成刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B机器运转时常产生很多静电，用射线照射机器可将电荷导入大地C铝加工厂将接收到的射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D用射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期E射线的穿透能力很强，可用于钢板探伤【解析】射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，但可用于金属钢板探伤，C错误，E正确；射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，故A、D正确【答案】ADE4下列哪些应用是把放射性同位素是作为示踪原子的()A利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律C利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，以判断甲状腺的器质性和功能性疾病E医学上利用“放疗”治疗恶性肿瘤，使癌细胞活动受到抑制或使其死亡【解析】利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用射线穿透能力强的特点，医学上利用“放疗”治疗恶性肿瘤，利用的是射线照射，而不是作为示踪原子【答案】ABD5防止放射性污染的防护措施有()A将废弃的放射性物质进行深埋B将废弃的放射性物质倒在下水道里C接触放射性物质的人员穿上铅防护服D严格和准确控制放射性物质的放射剂量E将废弃的放射性物质投放到大海里【解析】因为放射性物质残存的时间太长，具有辐射性，故应将其深埋，A对、B、E均错；铅具有一定的防止放射性的能力，接触放射性物质的人员穿上铅防护服，并要控制一定的放射剂量故C、D对【答案】ACD6关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到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，也能进行人体透视C用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果也不一定是更优良的品种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伤害E用于人体透视的是X射线而不是射线【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，将静电导出，A错误；射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，用于人体透视的是X射线，故B错误，E正确；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，C正确；用射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，D正确【答案】CDE7放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线.元素射线半衰期钋210138天氡2223.8天锶9028年铀238、4.5109年某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是_【解析】要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响射线穿透，所以只能选用射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适【答案】锶908如图332所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图图332(1)请简述自动控制的原理；(2)如果工厂生产的是厚度为2 mm的铝板，在、和三种射线中，哪一种对铝板的厚度控制起主要作用？为什么？【解析】(1)放射线具有穿透本领，如果向前移动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，将这种变化转变为电信号输入到相应的装置，使之自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，达到自动控制铝板厚度的目的(2)射线起主要作用，因为射线的贯穿本领很小，穿不过2毫米的铝板；射线的贯穿本领很强，能穿过几厘米的铅板，2毫米左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的射线强度几乎不发生变化；射线的贯穿本领较强，能穿过几毫米厚的铝板，当铝板厚度发生变化时，透过铝板的射线强度变化较大，探测器可明显地反映出这种变化，使自动化系统做出相应的反应【答案】见解析能力提升9贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病下列结论正确的是()A铀238的衰变方程式为：UThHeB.U和U互为同位素C人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变D贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性E癌症病人可以生活在遭受贫铀炸弹破坏的环境里，以达到放射性治疗的效果【解析】铀238具有放射性，放出一个粒子，变成钍234，A正确铀238和铀235质子数相同，故互为同位素，B正确核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C正确贫铀弹的穿甲能力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成，袭击目标时产生高温化学反应，所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹，D错医学上利用放射线治疗癌症是有放射位置和放射剂量限制的，不能直接生活在被贫铀炸弹破坏的环境里，E错【答案】ABC10如图333甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了_射线图333【解析】由题图甲可知，射线的穿透性最强，且能穿透钢板，其他两种射线不能穿透钢板【答案】11一个静止在匀强磁场中的放射性同位素原子核P，放出一个正电子后变成一个新原子核(1)写出核反应方程；(2)求正电子和新核做圆周运动的半径之比【解析】(1)PSie.(2)由洛伦兹力提供向心力，即qvBm，所以做匀速圆周运动的半径为r.衰变时放出的正电子与反冲核Si的动量大小相等，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即.【答案】(1)略(2)12为了临床测定病人血液的体积，可根据磷酸盐在血液中被红血球吸收这一事实，向病人体内输入适量含有P作示踪原子的血液，先将含有P的血液4 cm3分为两等份，其中一份留作标准样品，20 min后测量出其放射性强度为10 800 s1；另一份则通过静脉注射进入病人体内，经20 min后，放射性血液分布于全身，再从病人体内抽出血液样品2 cm3，测出其放射性强度为5 s1，则病人的血液体积大约为多少？【解析】由于标准样品与输入体内的P的总量是相等的，因此两者的放射性强度与P原子核的总数均是相等的设病人血液总体积为V，应有V10 800，解得：V4 320 cm3.【答案】4 320 cm3