高中物理第3章原子核3放射性的应用、危害与防护学业分层测评教科版选修3-5.pdf

精品教案可编辑放射性的应用、危害与防护(建议用时：45 分钟)学业达标 1关于放射性的应用，下列说法正确的是()A利用 射线使空气电离，把静电荷导走B利用 射线照射植物的种子，使产量显著增加C利用 射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子E利用 射线进行金属探伤【解析】射线的电离作用很强，A 对；射线对生物具有物理化学作用，照射种子可使基因变异，可用于放射性治疗，射线不具有生物作用，B 错，C 对；同位素的核外电子数相同，化学性质相同，放射性同位素带有“放射性标记”，可用探测器探测，D 对；利用 射线进行金属探伤，E错【答案】ACD2有关放射性同位素3015P 的下列说法中正确的是()【导学号：11010043】A.3015P 与3014X 互为同位素B.3015P 与其同位素具有相同的化学性质C用3015P 制成化合物后它的半衰期变短D含有3015P 的磷肥释放正电子，可用来作示踪原子，以便观察磷肥对植物的影响E用3015P 制成化合物后它的半衰期不发生变化【解析】同位素具有相同的质子数，化学性质相同，A 错，B 对；半衰期与化学状态无关，C 错，E对；含有3015P的磷肥放出正电子，3015P 可作为示踪原子，D 对【答案】BDE3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()精品教案可编辑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下列说法正确的是()A给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，是因为农作物吸收放射性同位素后生长更好B输油管道漏油时，可以在输的油中放一些放射性同位素探测其射线，确定漏油位置C天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用，只是较少，经济上不划算D放射性元素被植物吸收，其放射性不会发生改变E人工放射性同位素可作为示踪原子，是因为它不改变元素的化学性质精品教案可编辑【解析】放射性元素与它的同位素的化学性质相同，但是利用放射性元素可以确定农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料无论植物吸收含放射性元素的肥料，还是无放射性肥料，植物生长是相同的，A 错误；放射性同位素，含量易控制，衰变周期短，不会对环境造成永久污染，而天然放射性元素，剂量不易控制、衰变周期长、会污染环境，所以不用天然放射元素，C 错误；放射性是原子核的本身性质，与元素的状态、组成等无关，D 正确；放射性同位素可作为示踪原子，是因为它不改变元素的化学性质，故B、E 均正确【答案】BDE6关于放射性同位素的应用下列说法中正确的有()A放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了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C用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种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不能利用射进行人体透视【解析】利用放射线消除有害静电是利用射线的电离性，使空气分子电离成导体，将静电泄出，A 错误；射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量，B、D、E正确；DNA 变异并不一定都是有益的，C 错误【答案】BDE7医学界通过14C 标记的 C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂 DNA 抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C 的用途是 _【解析】用14C 标记 C60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA 抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C 的作用是做示踪原子【答案】示踪原子8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.元素射线半衰期精品教案可编辑钋 210138 天氡 2223.8 天锶 9028 年铀 238、4.5 109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 90能力提升 9某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表)，并总结出它们的几种用途.同位素放射线半衰期同位素放射线半衰期同位素放射线半衰期钋 210138 天锶 9028 年钴 605 年镅 241433 天锝 996 小时氡3.8 天根据上表请你分析判断下面结论正确的是()A塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄，利用射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀B钴 60 的半衰期为5 年，若取 4 个钴 60 原子核，经10 年后就一定剩下一个原子核C把放射性元素钋210 掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期不变D用锝 99 可以作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达到检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否精品教案可编辑E半衰期是一个统计概念，对大量的原子核的衰变才有意义【解析】因为 射线不能穿透薄膜，无法测量薄膜的厚度，所以 A 错误；钴 60 的半衰期为 5 年，是指大量钴60 原子核因衰变而减少到它原来数目的一半所需要的时间，因此B 错误，C、E 正确；检查时，要在人体外探测到体内辐射出来的射线，而又不能让放射性物质长期留在体内，所以应选取锝99 作为放射源，D 正确【答案】CDE10 正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15O 注入人体，参与人体的代谢过程.15O 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像根据PET 原理，回答下列问题：【导学号：11010044】(1)写出15O 的衰变和正负电子湮灭的方程式(2)将放射性同位素15O 注入人体，15O 的主要用途是()A利用它的射线B作为示踪原子C参与人体的代谢过程D有氧呼吸(3)PET 中所选的放射性同位素的半衰期应_(选填“长”“短”或“长短均可”)【解析】(1)由题意得15 8O15 7N 0 1e，01e0 1e 2.(2)将放射性同位素15O 注入人体后，由于它能放出正电子，并能与人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测到，所以它的用途为作为示踪原子B 正确(3)根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该很短【答案】(1)15 8O15 7N 01e，01e0 1e 2(2)B(3)短11 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3215P 作示踪原子的血液，先将含有3215P 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 s 1；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？精品教案可编辑【解析】由于标准样品与输入体内的3215P 的总量是相等的，因此两者的放射性强度与3215P 原子核的总数均是相等的设病人血液总体积为V，应有52V10 800，解得：V4 320 cm3.【答案】4 320 cm312 1956 年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用6027Co 的衰变来验证，其核反应方程是6027CoAZNi 0 1ee.其中e是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零(1)在上述衰变方程中，衰变产物AZNi 的质量数A是_，核电荷数Z是_(2)在衰变前6027Co 核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物Ni 和01e 的运动径迹不在一条直线上，如果认为衰变产物只有Ni 和0 1e，那么衰变过程将违背_ 守恒定律(3)6027Co 是典型的放射源，可用于作物诱变育种我国应用该方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1 号”，年种植面积曾达到3 000 多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大射线处理作物后主要引起_，从而产生可遗传的变异【解析】(1)根据质量数和电荷数守恒，核反应方程为：6027Co6028Ni 01ee，由此得出两空分别为60 和 28.(2)衰变过程遵循动量守恒定律原来静止的核动量为零，分裂成两个粒子后，这两个粒子的动量和应还是零，则两粒子径迹必在同一直线上现在发现Ni 和01e 的运动径迹不在同一直线上，如果认为衰变产物只有Ni 和0 1e，就一定会违背动量守恒定律(3)用 射线照射种子，会使种子的遗传基因发生突变，从而培育出优良品种【答案】(1)60 28(2)动量(3)基因突变