放射性的應(yīng)用與防護

放射性的應(yīng)用與防護放射性的應(yīng)用與防護第1頁一、探測射線方法原理1、原理：射線中粒子與其它物質(zhì)作用時產(chǎn)生現(xiàn)象，顯示射線存在。2、現(xiàn)象舉例：粒子使氣體或液體電離，以這些離子為關(guān)鍵，過飽和蒸汽會產(chǎn)生霧滴，過熱液體會產(chǎn)生氣泡；使攝影乳膠感光；使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。放射性的應(yīng)用與防護第2頁二、探測射線方法一——威爾遜云室1、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：一個圓筒狀容器，低部能夠上下移動，上蓋是透明，內(nèi)有潔凈空氣試驗時，加入少許酒精，使酒精蒸汽到達過飽和狀態(tài)。放射性的應(yīng)用與防護第3頁3、三種射線徑跡特點

射線：直而粗。原因：①

粒子質(zhì)量大，不易改變方向②電離本事大，沿途產(chǎn)生離子多

射線：比較細(xì)，而且經(jīng)常彎曲。原因：①

粒子質(zhì)量小，跟氣體碰撞易改變方向。②電離本事小，沿途產(chǎn)生離子少。

γ粒子電離本事很小，普通看不到它徑跡

射線

射線2、工作原理：射線使氣體分子電離，過飽和蒸汽以離子為中心凝結(jié)成霧滴，顯示運動軌跡。放射性的應(yīng)用與防護第4頁二、探測射線方法二——氣泡室氣泡室是由一密閉容器組成，容器中盛有工作液體放射性的應(yīng)用與防護第5頁液體在特定溫度和壓力下進行絕熱膨脹，因為在一定時間間隔內(nèi)（比如50ms）處于過熱狀態(tài)，液體不會馬上沸騰，這時假如有高速帶電粒子經(jīng)過液體，在帶電粒子所經(jīng)軌跡上不停與液體原子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生低能電子，因而形成離子對，這些離子在復(fù)合時會引發(fā)局部發(fā)燒，從而以這些離子為關(guān)鍵形成胚胎氣泡，經(jīng)過很短時間后，胚胎氣泡逐步長大，就沿粒子所經(jīng)路徑留下痕跡。假如這時對其進行拍照，就能夠把一連串氣泡拍攝下來，從而得到統(tǒng)計有高能帶電粒子軌跡底片。攝影結(jié)束后，在液體沸騰之前，馬上壓縮工作液體，氣泡隨之消失，整個系統(tǒng)就很快回到初始狀態(tài)，準(zhǔn)備作下一次探測。1、工作原理：放射性的應(yīng)用與防護第6頁氣泡室中帶電粒子徑跡氣泡室優(yōu)點：它空間和時間分辨率高；工作循環(huán)周期短，本底潔凈、徑跡清楚，可重復(fù)操作。但也有不足之處：那就是掃描和測量時間還嫌太長；體積有限，而且甚為昂貴，

放射性的應(yīng)用與防護第7頁一個能自動把放射微粒計數(shù)出來儀器，利用了射線電離本事三、探測射線方法三——蓋革-米勒計數(shù)器放射性的應(yīng)用與防護第8頁第四節(jié)放射性應(yīng)用與防護第十九章原子核吉水二中朱長根放射性的應(yīng)用與防護第9頁問題情景：為了使水果、蔬菜或其它食物能存放時間長一些，能在長時間保持新鮮，你有什么方法？輻射方法處理糧食放射性的應(yīng)用與防護第10頁1、定義：

原子核在其它粒子轟擊下產(chǎn)生新原子核過程，----------核反應(yīng)2、規(guī)律：在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒一、核反應(yīng)放射性的應(yīng)用與防護第11頁盧瑟福在試驗中發(fā)覺，往容器Ｃ中通入氮氣后，在熒光屏Ｓ上出現(xiàn)了閃光，這表明，有一個新能量比α粒子大粒子穿過鋁箔，撞擊在Ｓ屏上，這種粒子必定是在α粒子擊中某個氮核而使該核發(fā)生改變時放出。這么，盧瑟福經(jīng)過人工方法實現(xiàn)了原子核轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核大門。材料——質(zhì)子發(fā)覺放射性的應(yīng)用與防護第12頁為了認(rèn)定新粒子，把新粒子引進電場和磁場，測出了它質(zhì)量和電量，確認(rèn)與氫核相同：帶有一個單位正電量，質(zhì)量是電子質(zhì)量1800多倍。盧瑟福把它叫做質(zhì)子．質(zhì)子符號是p材料——質(zhì)子發(fā)覺用α粒子、質(zhì)子、中子等去轟擊其它元素原子核，也都產(chǎn)生類似轉(zhuǎn)變，并產(chǎn)生質(zhì)子，說明質(zhì)子是各種原子核里都有成份，質(zhì)子是人類繼電子、光子后發(fā)覺第三個基礎(chǔ)粒子。放射性的應(yīng)用與防護第13頁1930年，德國科學(xué)家玻特和貝克用α粒子轟擊

元素鈹核，發(fā)覺鈹核沒射出質(zhì)子，而放出了一個新射線（鈹輻射）．這種射線幾乎不能使氣體電離，在電場和磁場中也不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是不帶電，射線貫通能力強，他們認(rèn)為這是γ射線．經(jīng)檢測，射線能量在10ＭeV左右，遠大于天然放射物質(zhì)衰變時發(fā)出γ射線能量．材料——中子發(fā)覺放射性的應(yīng)用與防護第14頁1931年，約里奧夫婦重復(fù)了玻特和貝克試驗，并用這種未知射線（鈹輻射）去轟擊石蠟。結(jié)果竟從中打出能量約5.7MeV質(zhì)子．這是異常驚人新發(fā)覺，因為其行為完全不一樣于γ射線，γ射線只能打出電子而打不出質(zhì)子，γ光子質(zhì)量近乎０，電子也很輕，光子撞擊電子，使它動起來是合乎常理，但質(zhì)子質(zhì)量是電子1800倍，一顆子彈怎么能撞動一輛汽車呢？假如認(rèn)為轟擊石蠟射線是γ射線，那么光子能量應(yīng)達55MeV，這與實際測得射線能量10MeV相去甚遠．

可惜是，他們擦肩而過，無緣相識。面對55eV與10eV矛盾，他們還是十分牽強地解釋為其它原因，并于1932年１月11日向巴黎科學(xué)院提交了試驗情況和對未知射線判定為γ射線結(jié)論。材料——中子發(fā)覺放射性的應(yīng)用與防護第15頁1932年１月底，查得威克得到這一論文，約里奧夫婦試驗使他心跳，他認(rèn)為約里奧夫婦結(jié)論必定有誤，違反能量守恒??！他敏感到這很可能是導(dǎo)師盧瑟福預(yù)言、自己苦苦尋找了中子。他決定用云室方法探測射線速度和質(zhì)量。材料——中子發(fā)覺他先測出射線速度不到光速十分之一，排除了是γ射線可能，又用彈性碰撞動量守恒方法測出不帶電粒子質(zhì)量與質(zhì)子質(zhì)量差不多。他還確定這不帶電粒子不可能是由質(zhì)子和電子組合而成，只能是另一個新獨立粒子，他稱之為中子。就這么，僅用了十天時間，成功地證實了這種中性射線就是中子流。他當(dāng)之無愧地成為

“中子之父”，并所以獲1935年諾貝爾物理獎。放射性的應(yīng)用與防護第16頁中子發(fā)覺，有重大意義：

中子不帶電，用它去轟擊原子核，不受庫侖力影響，是研究原子核強有力“炮彈”。在此以前，可供研究用“炮彈”只有天然放射元素發(fā)出α、β、γ三種射線，中子流則是穿透本事更大，轟擊原子核更有效“炮彈”，大家用它轟擊各種原子核，取得了許多人工放射性同位素，用它轟開鈾核，實現(xiàn)了原子能利用。放射性的應(yīng)用與防護第17頁1、定義：原子核在其它粒子轟擊下產(chǎn)生新原子核過程，------------核反應(yīng)2、規(guī)律：在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒一、核反應(yīng)3、幾個人工核轉(zhuǎn)變方程放射性的應(yīng)用與防護第18頁1934年，約里奧·居里和伊麗芙·居里在用粒子轟擊鋁箔時，除探測到預(yù)料中中子外，還探測到了正電子，正電子質(zhì)量跟電子相同，所帶電荷與電子相反，為一個單位正電荷，更意外是，拿走放射源后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍繼續(xù)發(fā)射正電子，而且這種放射性也有一定半衰期．原來，鋁核被粒子擊中后發(fā)生了下面反應(yīng)：二、人工放射性同位素及其應(yīng)用1、放射性同位素天然存在放射性元素只有四十幾個，但用人工方法得到放射性性同位素有一千各種，因而放射性同位素有著廣泛用途。因為同位素核電荷數(shù)相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同。材料放射性的應(yīng)用與防護第19頁反應(yīng)生成物P是磷一個同位素，也有放射性，像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，衰變時放出正電子，核衰變方程以下：用人工方法得到放射性同位素，這是一個很主要發(fā)覺．以后大家用質(zhì)子、氘核、中子和光子轟擊原子核，也得到了放射性同位素．放射性的應(yīng)用與防護第20頁2、與天然放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素：放射強度輕易控制能夠制成各種需要形狀半衰期更短放射性廢料輕易處理放射性的應(yīng)用與防護第21頁（1）利用它射線3、放射性同位素應(yīng)用A、因為γ射線貫通本事強，能夠用來γ射線檢驗金屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用設(shè)備叫γ射線探傷儀．B、利用射線穿透本事與物質(zhì)厚度密度關(guān)系，來檢驗各種產(chǎn)品厚度和密封容器中液體高度等，從而實現(xiàn)自動控制C、利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，以消除化纖、紡織品上靜電D、利用射線照射植物，引發(fā)植物變異而培育良種，也能夠利用它殺菌、治病等放射性的應(yīng)用與防護第22頁被不一樣劑量γ射線照射后馬鈴薯8個月后情況，左上方馬鈴薯沒經(jīng)過γ射線照射，右下方被γ射線照射劑量最大，左下方保留最好馬鈴薯被γ射線照射劑量適中。放射性的應(yīng)用與防護第23頁“魯棉一號”就是山東省棉花研究所科技人員應(yīng)用放射性同位素鈷-60放出伽瑪射線處理棉花雜交后代育成．放射性的應(yīng)用與防護第24頁（2）作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等.

棉花在結(jié)桃、開花時候需要較多磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收．不過，什么時候吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長時間、磷在作物體內(nèi)分布情況等，用通常方法極難研究．假如用磷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位放射性強度，上面問題就很輕易處理．放射性的應(yīng)用與防護第25頁人體甲狀腺工作需要碘．碘被吸收后會聚集在甲狀腺內(nèi)．給人注射碘放射性同位素碘131，然后定時用探測器測量甲狀腺及鄰近組織放射強度，有利于診療甲狀腺器質(zhì)性和功效性疾?。派湫缘膽?yīng)用與防護第26頁（3）放射性污染和防護原子彈爆炸、核電站泄露會產(chǎn)生嚴(yán)重污染，在利用放射性同位素給病人做“放療”時，假如放射性劑量過大，皮膚和肉就會潰爛不愈，造成病人因放射性損害而死去。有些礦石中含有過量放射性物質(zhì)，假如不注意也會對人體造成巨大危害。放射性的應(yīng)用與防護第27頁如圖是《北京青年報》9月6日

一則報道。放射性的應(yīng)用與防護第28頁

放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、和科學(xué)研究等許多方面得到了廣泛應(yīng)用．其應(yīng)用是沿著兩個方向展開．放射性應(yīng)用1、射線應(yīng)用2、示蹤原子探傷儀培育新種保留食物消除有害靜電毀滅害蟲治療惡性腫瘤農(nóng)作物檢測診療器質(zhì)性和功效性疾病生物大分子結(jié)構(gòu)及功效研究放射性的應(yīng)用與防護第29頁放射性應(yīng)用棉花育種放射治療放射線測厚儀食品保鮮γ射線探傷儀用碘-131診療甲狀腺放射性的應(yīng)用與防護第30頁利用鈷60γ射線治療癌癥（放療）放射性的應(yīng)用與防護第31頁放射性污染和防護

過量放射性會對環(huán)境造成污染，對人類和自然界產(chǎn)生破壞作用．20世紀(jì)早期大家在毫無防范情況下研究放射性遭原子彈炸后廣島放射性的應(yīng)用與防護第32頁生活中放射性污染1.裝修建材放射性的應(yīng)用與防護第33頁2.家居飾品放射性的應(yīng)用與防護第34頁3.各類首飾放射性的應(yīng)用與防護第35頁生活中放射性防護1.不要直接接觸放射性物質(zhì)（如在試驗中）；2.室內(nèi)要經(jīng)常通風(fēng)換氣，一可增氧，二可排除氡氣和放射性灰塵以及其它有害物質(zhì)；3.房屋不要建在高放射性本底巖石、土壤上；4.