高中物理19.4放射性的應用與防護課件新人教版選修3-5

1、 4 放射性的應用與防護 4 放射性的應用與防護1知道什么是核反應，會寫出人工轉(zhuǎn)變方程。2知道什么是放射性同位素人工放射性同位素。3了解放射性在生產(chǎn)和科學領域的應用。4知道放射性污染及其對人類和自然產(chǎn)生的嚴重危害，了解防范放射線的措施，建立防范意識。學習目標1知道什么是核反應，會寫出人工轉(zhuǎn)變方程。學習目標 通過盧瑟福用 粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的一種同位素，引入教學，了解人工轉(zhuǎn)變的兩個核反應方程及反應過程中遵循的規(guī)律 ，并了解同位素及人造同位素之間的區(qū)別，了解防范放射線的措施，滲透安全地開發(fā)利用自然資源的教育。 設計思路 通過盧瑟福用 粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的 盧瑟福在實驗中發(fā)現(xiàn)，往容器中通

2、入氮氣后，在熒光屏 S上出現(xiàn)了閃光，這表明，有一種新的能量比 粒子大的粒子穿過鋁箔，撞擊在 S屏上，這種粒子肯定是在 粒子擊中某個氮核而使該核發(fā)生變化時放出的。這樣，盧瑟福通過人工方法實現(xiàn)了原子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核的大門。 一、核反應 粒子鋁箔熒光屏氮氣顯微鏡新課講授 盧瑟福在實驗中發(fā)現(xiàn)，往容器中通入氮氣后，在 為了認定新粒子，把新粒子引進電場和磁場，測出了它的質(zhì)量和電量，確認與氫核相同：帶有一個單位的正電量，質(zhì)量是電子質(zhì)量的 1800 多倍。盧瑟福把它叫做質(zhì)子。質(zhì)子的符號是 H 或 p。 在云室里做盧瑟福實驗，還可以根據(jù)徑跡了解整個人工轉(zhuǎn)變過程。英國物理學家布拉凱特在所拍攝的兩萬

3、多張照片的 40 多萬條 粒子徑跡中，發(fā)現(xiàn)了 8 條產(chǎn)生分叉的記錄。 為了認定新粒子，把新粒子引進電場和磁場，測出 分叉情況表明， 粒子擊中氮核后，生成一個新核，同時放出質(zhì)子。新核的電量較大速度較慢，徑跡短而粗；質(zhì)子速度大，電量小，故徑跡細而長。根據(jù)核反應中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可以寫出這個發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應方程并得知氮核放出質(zhì)子后變成了氧核。 用粒子、質(zhì)子、中子等去轟擊其他元素的原子核，也都產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)變，并產(chǎn)生質(zhì)子，說明質(zhì)子是各種原子核里都有的成分，質(zhì)子是人類繼電子、光子后發(fā)現(xiàn)的第三個基本粒子。 分叉情況表明， 粒子擊中氮核后，生成一個新核反應 原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程。

4、注意： 1. 核反應中，質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒。 2. 核反應是原子核的變化，化學反應是核外電子的變化。核反應 原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過二、人工放射性同位素 1932年，居里夫婦用粒子轟擊鈹、鋁、硼等元素，發(fā)現(xiàn)了前所未有的穿透性強的輻射，后來被確定為中子流。 1934年，查德威克在用粒子轟擊鈹、鋁、硼等元素，除了測到中子流外，還探測到了正電子。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素居里夫人二、人工放射性同位素 1932年，居里夫婦用粒子轟擊與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素的優(yōu)點：1. 放射強度容易控制2. 可以制成各種需要的形狀3. 半衰期更短4. 放射性廢料容易處理注意：

5、1. 放射性同位素與放射性元素一樣，都有一定的半衰期，衰變規(guī)律一樣。2. 放射性同位素衰變可生成另一種新元素。3. 可以用人工的方法得到放射性同位素。4. 放射性同位素跟同種元素的非放射性同位素具有相同的化學性質(zhì)。與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素的優(yōu)點：1. 放射強三、放射性同位素的應用放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學研究等許多方面得到了廣泛的應用。水果保鮮放射治療輻射育種 X 射線金屬鍍層測厚儀三、放射性同位素的應用放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學放射性的應用射線應用示蹤原子探傷儀培育新種保存食物消除有害靜電消滅害蟲治療惡性腫瘤農(nóng)作物檢測診斷器質(zhì)性和功能性疾病生物大分子結(jié)構及功能

6、研究放射性的應用射線應用示蹤原子探傷儀培育新種保存食物消除有害靜1. 利用它的射線（1） 由于 射線貫穿本領強，可以用 射線檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用的設備叫 射線探傷儀。（2）利用射線的穿透本領與物質(zhì)厚度密度的關系，來檢查各種產(chǎn)品的厚度和密封容器中液體的高度等，從而實現(xiàn)自動控制。（3）利用射線使空氣電離而把空氣變成導電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電。（4）利用射線照射植物，引起植物變異而培育良種，也可以利用它殺菌、治病等。1. 利用它的射線（1） 由于 射線貫穿本領強，可以用 射線探傷 照片底片缺陷鈷60金屬元件鈷 60 發(fā)出的 射線能穿透 70 cm厚的金屬材料，使照相底片感光，

7、從而可以檢查出有沒有缺陷存在和缺陷所在的部位。 射線探傷 照片底片缺陷鈷60金屬元件鈷 60 發(fā)出的 利用鈷 60 的 射線治療癌癥（放療）利用鈷 60 的 射線治療癌癥（放療）食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長，長期保存）糧食保存水果保鮮輻射育種食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長，長期保存）糧食保存水果保鮮輻射育種例 1.“刀”可以在病人清醒狀態(tài)下，在較短的時間內(nèi)完成手術。這主要是利用了射線的 （ ） A. 穿透本領 B. 衍射能力 C. 電離能力 D. 具有很高的能量AD典例探究例 1.“刀”可以在病人清醒狀態(tài)下，在較短的時間內(nèi)完成手術例 2.關于放射性同位素的應用，下列說法中正確的是（ ） A. 利用含有放

8、射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況 B. 利用 射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能代替“X光”對人體更好的透視 C. 用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種 D. 用 射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的危害AD典例探究例 2.關于放射性同位素的應用，下列說法中正確的是（ 棉花在結(jié)桃、開花的時候需要較多的磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收。但是，什么時候的吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長時間、磷在作物體內(nèi)的分布情況等，用通常的方法很難研究。如果用磷的放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上，然后每隔一定時間用探測器測量棉株各部

9、位的放射性強度，上面的問題就很容易解決。 2. 作為示蹤原子 人體甲狀腺的工作需要碘。碘被吸收后會聚集在甲狀腺內(nèi)。給人注射碘的放射性同位素碘131，然后定時用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強度，有助于診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病。 棉花在結(jié)桃、開花的時候需要較多的磷肥，把磷 原子彈爆炸、核電站泄露會產(chǎn)生嚴重的污染，在利用放射性同位素給病人做“放療”時，如果放射性的劑量過大，皮膚和肉就會潰爛不愈，導致病人因放射性損害而死去。有些礦石中含有過量的放射性物質(zhì)，如果不注意也會對人體造成巨大的危害。 四、輻射與安全 原子彈爆炸、核電站泄露會產(chǎn)生嚴重的污染，在利原子彈爆炸后的廣島原子彈爆炸后的廣島切爾諾貝利核泄漏切爾諾貝利核泄漏現(xiàn)場輻射檢測輻射檢測儀 為了防止有害的放射線對人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施安全存放輻射源現(xiàn)場輻射檢測