高三物理《探测射线的方法放射性的应用与防护》课件.ppt

1、第十九章 原子核,第三节 探测射线的方法,1、粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和汽会产生云雾，过热液体会产生气泡2、使照相底片感光3、使荧光物质产生荧光,射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象：,一、威尔逊云室：,播放视频：云室.DAT,利用射线的电离本领,a射线在云室中的径迹：直而粗原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的粒子多,射线在云室中的径迹：比较细，而且常常弯曲原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离本领小，沿途产生的离子少,二、气泡室-高能物理实验的最风行的探测设备,气泡室是由一密闭容器组成，容器中盛有工作液体,气泡室中带电粒子的径迹,气泡室中带电粒

2、子的径迹,气泡室的优点：它的空间和时间分辨率高；工作循环周期短，本底干净、径迹清晰，可反复操作。但也有不足之处：那就是扫描和测量时间还嫌太长；体积有限，而且甚为昂贵，,三、盖革-米勒计数器,一种能自动把放射微粒计数出来的仪器，利用了射线的电离本领,播放视频：盖革-米勒计数器.DAT,第四节 放射性的应用与防护,第十九章 原子核,一、核反应,1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子第一次实现了原子核的人工转变。,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，-核反应,在核反应中，质量数和电荷数都守恒,核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生新原子核的过程。,注意：核反应中质量数与电荷数守恒核反应

3、是原子核的变化，化学 反应是核外电子的变化,1932年查得威克发现中子：,例：,指出下列核反应中的错误并更正：,二、人工放射性同位素,1934年，约里奥居里和伊丽芙居里 发现经过粒子轰击的铝片中含有放射性磷,反应生成物P是磷的一种同位素，自然界没有天然的，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。,有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素,与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：,1、放射强度容易控制2、可以制成各种需要的形状3、半衰期更短4、放射性废料容易处理,（1）利用它的射线,三、放射性同位素的应用,A、由于射线贯穿本领强，可以用来射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤仪,B

4、、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制,C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电,D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等,射线探伤仪,利用钴60的射线治疗癌症（放疗）,食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）,棉花育种,食品保鲜,粮食保存,（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究如果用磷的放

5、射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决,人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收后会聚集在甲状腺内给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病,检漏、研究机件磨损、诊断疾病、分析生物分子结构等。,原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因放射性损害而死去。有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。,四、辐射与安全,播放flash：放射性.swf,过

6、量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用,20世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性,遭原子弹炸后的广岛,为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施：,检测辐射装置,全身污染检测仪,辐射检测系统,辐射源的存放,铀,（1）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄（2）用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内，并埋在深海里（3）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源,放射性的防护,核反应堆外层的厚厚的水泥建筑,防护,操作放射性物质的设备,在防护状态下操作放射性物质,一、核反应：,二、放射性同位素：,具有放射性的同位素。,三、放射性同位素的应用：,（1）利

7、用它的射线作探测和辐照,（2）作为示踪原子,四、放射性污染和防护：,小结：,(钍)经过一系列和衰变,成为(铅)(),(A)铅核比钍核少24个中子(B)铅核比钍核少8个质子(C)共经过4次衰变和6次衰变(D)共经过6次衰变和4次衰变,B D,例2：,下列四个方程中，x1 x2 x3 和 x4各代表某种粒子。,以下判断中正确的是()A.x1是中子 B.x2是质子 C.x3是粒子 D.x4是氘核,A C,例3：,最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展。1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核 经过6次a衰变后的产物是。由此，可在判定生成的超

8、重元素的原子序数和质量数分别是（）（A）124，259（B）124，265（C）112，265（D）112，277,D,例4：,在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a，b所示，由图可以判定：A.该核发生的是衰变B.该核发生的是衰变C.磁场方向一定是垂直纸面向里D.磁场方向向里还是向外不能判定,B D,例5：,如图，在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道才作如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向，若两圆的半径之比是451，这个放射性元素原子核的原子序数是多少？,解：由动量守恒定律 MV

9、+mv=0 两者速度方向相反,必须是同种电荷才能外切，所以是 衰变。,由左手定则，两者的环绕的方向均为逆时针方向。,r=mv/qB1/q,qa/qb=rb/ra=2/90 大圆为粒子，,这个原子核的原子序数是92,例6：,铀裂变的产物之一氪90（）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（），这些衰变是（）A1次衰变，6次衰变 B4 次衰变C2次衰变 D2次衰变，2次衰变,B,例7：,本题中用大写字母代表原子核。E经衰变成为F，再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：另一系列衰变如下：已知P是F的同位素，则（）AQ是G的同位素，R是H的同位素BR是E的同位素，S是F的同位素CR是G的同位素，S是H的同位素DQ是E的同位素，R是F的同位素,B,例8：,若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对 的原子来说（）Ax=90 y=90 z=234 Bx=90 y=90 z=144Cx=144 y=144 z=90 Dx=234 y=234 z=324,B,例9：,