高中物理-第章-第節(jié)-探測射線的方法-放射性的應用與防護課件-新人教選修

高中物理-第章-第節(jié)-探測射線的方法-放射性的應用與防護課件-新人教選修第一頁，共51頁。第三節(jié)探測射線的方法第四節(jié)放射性的應用與防護第十九章第二頁，共51頁。學習目標定位1課堂情景切入2知識自主梳理3重點難點突破4考點題型設計5課時作業(yè)6第三頁，共51頁。學習目標定位第四頁，共51頁?！斫庠雍说娜斯まD變及人工放射性同位素※了解探測射線的儀器和方法※了解放射性的應用和防護第五頁，共51頁。課堂情景切入第六頁，共51頁。放射性同位素的放射強度易于控制，它的半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，因此在生產(chǎn)和科學領域得以廣泛的應用。你知道探測射線的方法和射線有哪些應用嗎？第七頁，共51頁。知識自主梳理第八頁，共51頁。探測射線的原理利用射線粒子與其他物質(zhì)作用時產(chǎn)生的一些現(xiàn)象來探知放射線的存在。(1)粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過飽和汽會產(chǎn)生_____，過熱液體會產(chǎn)生_____。(2)使照相底片_____。(3)使熒光物質(zhì)產(chǎn)生_____。探測射線的基本方法云霧氣泡感光熒光第九頁，共51頁。1.威爾遜云室(1)結構見教材。(2)工作原理：粒子從室內(nèi)氣體中飛過，就會使沿途的氣體分子_____產(chǎn)生離子，過飽和汽便以這些離子為核心凝成__________，于是顯示出射線的徑跡。根據(jù)徑跡的長短和粗細，可以知道粒子的_____；把云室放在磁場中，從帶電粒子運動軌跡的彎曲方向，還可以知道粒子所帶電荷的_____。幾種常用的探測器電離一條霧滴性質(zhì)正負第十頁，共51頁。2．氣泡室(1)原理：當高能粒子穿過室內(nèi)_____液體時，形成一串_____而顯示粒子行跡。(2)作用：可以分析粒子的帶電、動量、能量等情況。3．蓋革—米勒計數(shù)器(1)結構見課本(2)原理：當某種射線粒子進入管內(nèi)時，它使管內(nèi)的氣體_____，產(chǎn)生的電子在電場中被加速，能量越來越大，電子跟管中的氣體分子_____時，又使氣體分子電離，產(chǎn)生_____……過熱氣泡電離碰撞電子第十一頁，共51頁。電子次數(shù)計數(shù)第十二頁，共51頁。核反應轟擊下質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)第十三頁，共51頁。人工放射性同位素的應用與防護放射性第十四頁，共51頁。電離靜電貫穿探傷化學示蹤第十五頁，共51頁。4．放射性的污染和防護(1)放射性污染過量的放射會對_____造成污染，對人類和自然界產(chǎn)生_____作用。(2)防護輻射防護的基本方法有_____防護、距離、_____防護。要防止放射性物質(zhì)對_____、_____、用具、__________的污染，要防止射線_____地________照射人體。環(huán)境破壞時間屏蔽水源空氣工作場所過多長時間第十六頁，共51頁。重點難點突破第十七頁，共51頁。一、探測射線的三種儀器1．威爾遜云室(1)原理：實驗時先往云室里加入少量的酒精，使室內(nèi)充滿酒精的飽和蒸氣，然后使活塞迅速向下運動，室內(nèi)氣體由于迅速膨脹，溫度降低，酒精蒸氣達到過飽和狀態(tài)。這時讓射線粒子從室內(nèi)的氣體中飛過，使沿途的氣體分子電離，過飽和酒精蒸氣就會以這些離子為核心凝結成霧滴，這些霧滴沿射線經(jīng)過的路線排列，于是就顯示出了射線的徑跡，可用照相機拍攝下其運動的徑跡進行觀察分析。第十八頁，共51頁。第十九頁，共51頁。2．氣泡室(1)原理：氣泡室的原理同云室的原理類似，所不同的是氣泡室里裝的是液體，控制氣泡室內(nèi)液體的溫度和壓強，使室內(nèi)溫度略低于液體的沸點。當氣泡室內(nèi)壓強突然降低時，液體的沸點變低，使液體過熱，此時讓射線粒子射入室內(nèi)，粒子周圍就有氣泡形成。用照相機拍攝出徑跡照片，根據(jù)照片上記錄的情況，可以分析粒子的性質(zhì)。(2)氣泡室和云室的比較：氣泡室的工作原理與云室相類似，云室內(nèi)裝有氣體，而氣泡室內(nèi)裝的是液體。相同之處在于都可以形成射線粒子的運動徑跡，通過研究徑跡，研究射線的性質(zhì)。第二十頁，共51頁。第二十一頁，共51頁。第二十二頁，共51頁。特別提醒：(1)探測原理方面：探測原理都是利用射線中的粒子與其他物質(zhì)作用時產(chǎn)生的現(xiàn)象，來顯示射線的存在。(2)G－M計數(shù)器區(qū)分粒子方面：G－M計數(shù)器不能區(qū)分時間間隔小于200μs的兩個粒子。第二十三頁，共51頁。現(xiàn)代建筑使用的花崗巖石材和家庭裝修使用的花崗巖板材中也存在不同程度的放射性，某同學要測定附近建筑材料廠生產(chǎn)的花崗巖板材的放射性輻射是否超標，他選用哪種儀器較好(

)A．威耳遜云室 B．氣泡室C．蓋革—米勒計數(shù)器 D．以上三種效果都很好答案：C解析：花崗巖板材的放射性都比較弱，用云室、氣泡室很難測出，而計數(shù)器非常靈敏，用它檢測射線十分方便。第二十四頁，共51頁。第二十五頁，共51頁。第二十六頁，共51頁。第二十七頁，共51頁。特別提醒：(1)核反應過程一般都是不可逆的，核反應方程不能用等號連接，只能用單向箭頭表示反應方向。(2)核反應方程應以實驗事實為基礎，不能憑空杜撰。第二十八頁，共51頁。第二十九頁，共51頁。第三十頁，共51頁。三、放射性同位素及其應用1．放射性同位素的分類(1)天然放射性同位素。(2)人工放射性同位素。2．人工放射性同位素的優(yōu)勢(1)放射強度容易控制。(2)可制成各種所需的形狀。(3)半衰期短，廢料易處理。第三十一頁，共51頁。3．放射性同位素的主要應用(1)利用它的射線①利用放出的γ射線檢查金屬部件是否存在砂眼、裂痕等，即利用γ射線進行探傷。②利用放射線的貫穿本領與物質(zhì)的厚度和密度的關系，可用它來檢查各種產(chǎn)品的厚度和密封容器中的液體的高度等，從而實現(xiàn)自動控制。③利用放射線使空氣電離而把空氣變成導電氣體，以除去化纖、紡織品上的靜電。④用射線照射植物，引起植物的變異，也可以利用它殺菌、治病等。第三十二頁，共51頁。(2)做示蹤原子把放射性同位素原子通過物理或化學反應的方式摻到其他物質(zhì)中，然后用探測儀進行追蹤，這種使物質(zhì)帶有“放射性標記”的放射性同位素原子就是示蹤原子。例如：①在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，探測農(nóng)作物在不同的季節(jié)對元素的需求。②在工業(yè)上，檢查輸油管道上的漏油位置。③在生物醫(yī)療上，可以檢查人體對某元素的吸收情況，也可以幫助確定腫瘤的部位和范圍。第三十三頁，共51頁。下列說法正確的是(

)A．給農(nóng)作物施肥時，在肥料里放一些放射性同位素，是因為農(nóng)作物吸收放射性同位素后生長更好B．輸油管道漏油時，可以在輸?shù)挠椭蟹乓恍┓派湫酝凰靥綔y其射線，確定漏油位置C．天然放射元素也可以作為示蹤原子加以利用，只是較少，經(jīng)濟上不劃算D．放射性元素被植物吸收，其放射性將發(fā)生改變答案：B第三十四頁，共51頁。解析：放射性元素與它的同位素的化學性質(zhì)相同，但是利用放射性元素可以確定農(nóng)作物在各季節(jié)吸收含有哪種元素的肥料。無論植物吸收含放射性元素的肥料，還是無放射性肥料，植物生長是相同的，A錯；放射性同位素，含量易控制，衰變周期短，不會對環(huán)境造成永久污染，而天然放射性元素，劑量不易控制、衰變周期長，會污染環(huán)境，所以不用天然放射元素，C錯；放射性是原子核的本身性質(zhì)，與元素的狀態(tài)、組成等無關，D錯。放射性同位素可作為示蹤原子，故B正確。第三十五頁，共51頁。四、放射性的污染與防護污染與防護舉例與措施說明污染核爆炸核爆炸的最初幾秒鐘輻射出來的主要是強烈的γ射線與中子流核泄漏核工業(yè)生產(chǎn)和核科學研究中使用放射性原材料，一旦泄漏就會造成嚴重污染醫(yī)療照射醫(yī)療中如果放射線的劑量過大，也會導致病人受到損害，甚至造成病人的死亡第三十六頁，共51頁。污染與防護舉例與措施說明防護密封防護把放射源密封在特殊的包殼里，或者用特殊的方法覆蓋，以防止射線泄漏距離防護距放射源越遠，人體吸收的劑量就越少，受到的危害就越輕時間防護盡量減少受輻射的時間屏蔽防護在放射源與人體之間加屏蔽物能起到防護作用。鉛的屏蔽作用最好第三十七頁，共51頁。第三十八頁，共51頁。第三十九頁，共51頁?？键c題型設計第四十頁，共51頁。

關于威耳遜云室探測射線，下列說法正確的是(

)A．威耳遜云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時可顯示出射線運動的徑跡B．威耳遜云室中徑跡直而粗的是α射線C．威耳遜云室中徑跡細而彎曲的是γ射線D．威耳遜云室中顯示粒子徑跡的原因是電離，所以無法由徑跡判斷射線所帶電荷的正負射線的探測第四十一頁，共51頁。解析：云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時把氣體電離，過飽和蒸氣以離子為核心凝結成霧滴，霧滴沿射線的路徑排列，顯示出射線的徑跡，故A正確；由于α粒子的電離本領大貫穿本領小，故α粒子在云室中的徑跡直而粗，即B正確；γ射線的電離本領很弱，所以在云室中一般看不到它的徑跡，而細而彎曲的是β射線，所以C錯誤；把云室放到磁場中，由射線徑跡的彎曲方向就可以判斷射線所帶電荷的正負，故D錯誤。答案：AB第四十二頁，共51頁。用連線把左邊列出的實驗設備和右邊對應的儀器名稱連結起來。A．用于觀察粒子徑跡的設備(a)示波器B．用于記錄粒子數(shù)的設備(b)加速器C．用于產(chǎn)生高速粒子的設備(c)云室D．用于觀察波形圖象的設備(d)計數(shù)器答案：A－c，B－d，C－b，D－a第四十三頁，共51頁。核反應方程第四十四頁，共51頁。第四十五頁，共51頁。點評：此題只要嚴格按照寫核反應方程的原則進行，一般是不會出錯的，寫核反應方程的原則是：(1)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒；(2)中間用箭頭，不能寫成等號。因兩端僅僅是質(zhì)量數(shù)守恒，沒有體現(xiàn)質(zhì)量相等；也不能僅畫一橫線，因箭頭的方向還表示反應進行的方向；(3)能量守恒，但中學階段不作要求；(4)核反應必須是實驗能夠發(fā)生的，不能毫無根據(jù)地寫未經(jīng)實驗證實的核反應方程。第四十六頁，共51頁。第四十七頁，共51頁。第四十八頁，共51頁。點評：解此題依據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒規(guī)律完成核反應方程及著名的粒子發(fā)現(xiàn)史。關鍵掌握質(zhì)量數(shù)