高中物理放射性的应用危害与防护教科选修.pptx

第三章 原子核3.3 放射性的应用、危害与防护1.知道放射性的应用及放射性应用的形式.2.知道放射性的危害及对放射性的防护方法.学习目标定位学习目标定位学习探究区一、一、放射性同位素放射性同位素二、二、放射性同位素的应用放射性同位素的应用一、放射性同位素要点提炼要点提炼约里奥居里夫妇在用粒子轰击铝箔时，发现了一种具有放射性的新元素 P，这种新元素能不断地射出正电子，其核反应方程为：这是人类第一次用人工的方法产生了放射性同位素.例例1完成下列核反应方程，并说明哪些属于人工转变，哪些属于衰变？答案答案(1)人工转变核反应人工转变核反应人工转变核反应人工转变核反应人工转变核反应人工转变核反应衰变衰变返回返回要点提炼要点提炼二、放射性同位素的应用1.放射性同位素的分类：(1)天然放射性同位素；(2)同位素.人工放射性2.人工放射性同位素的优势：(1)种类多，天然放射性同位素只有40多种，而人工放射性同位素有1 000多种.(2)放射强度 .(3)可制成各种所需的形状.(4)半衰期 ，废料易处理.容易控制短3.放射性同位素的应用(1)利用射线特性利用射线的 ，可以消除静电.利用测定薄物的厚度及密度.利用穿透能力极强，达到无损探伤的目的.能使种子的遗传基因发生变异，在农业育种、医疗对癌细胞的综合治疗有重要应用.电离作用强射线射线射线(2)作为示踪原子：利用放射性元素与非放射性元素有相同的 .(3)衰变特性：利用动植物残骸中 的含量与活生物体中的对比来确定死亡时间.化学性质例例2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：(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式.解析解析由题意得：由题意得：答案答案(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.有氧呼吸解解析析将将放放射射性性同同位位素素15O注注入入人人体体后后，由由于于它它能能放放出出正正电电子子，从从而而被被探探测测器器探探测测到到，所所以以它它的的用用途途是是作作为为示示踪踪原原子，子，B对对.B(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应_.(填“长”或“短”或“长短均可”)解解析析根根据据同同位位素素的的用用途途，为为了了减减小小对对人人体体的的伤伤害害，半半衰期应该很短衰期应该很短.短例例3如图1所示是利用放射线自动控制铝板厚度的装置，假如放射源能放射出、三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3 mm厚的铝板，那么是三种射线中的_射线对控制厚度起主要作用.当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调_一些.图1解解析析射射线线不不能能穿穿过过3 mm厚厚的的铝铝板板，射射线线又又很很容容易易穿穿过过3 mm厚厚的的铝铝板板，基基本本不不受受铝铝板板厚厚度度的的影影响响，而而射射线线刚刚好好能能穿穿透透几几毫毫米米厚厚的的铝铝板板，因因此此厚厚度度的的微微小小变变化化会会使使穿穿过过铝铝板板的的射射线线的的强强度度发发生生较较明明显显变变化化.应应是是射射线线对对控控制制厚厚度度起起主主要要作作用用.若若超超过过标标准准值值，说说明明铝铝板板太太薄薄了了，应该将两个轧辊间的距离调节得大些应该将两个轧辊间的距离调节得大些.答案答案大大返回返回课堂要点小结放射线的应用、危害与防护返回返回自我检测区1231231.在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危害，自从发现放射线之后，则可以利用放射线进行探测，这是利用了()A.原子核在衰变中产生的 HeB.射线的带电性质C.射线的贯穿本领D.放射性元素的示踪本领123解解析析射射线线的的贯贯穿穿本本领领极极强强，可可以以用用来来进进行行金金属属探探伤伤，故正确答案为故正确答案为C.答案答案C1232.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，从而达到 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，也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更 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123解解析析利利用用放放射射线线消消除除有有害害静静电电是是利利用用放放射射线线的的电电离离作作用用，使空气分子电离成为导体，将静电消除，使空气分子电离成为导体，将静电消除，A错错.射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，B错错.作作物物种种子子发发生生的的DNA突突变变不不一一定定都都是是有有益益的的，还还要要经经过过筛筛选才能培育出优良品种，选才能培育出优良品种，C错错.用用射射线线治治疗疗肿肿瘤瘤对对人人体体肯肯定定有有副副作作用用，因因此此要要科科学学地地控控制制剂量，剂量，D对对.答案答案D1233.用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素.放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用.123(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失.其原因是()A.射线的贯穿作用 B.射线的电离作用C.射线的物理、化学作用 D.以上三个选项都不是解解析析因因放放射射线线的的电电离离作作用用，空空气气中中的的与与验验电电器器所所带带电电荷荷电电性性相相反反的的离离子子相相互互中中和和，从从而而使使验验电电器器所所带带电电荷荷消消失失.B123(2)图2是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.如果工厂生产的是厚度1毫米的铝板，在、三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是_射线.图2解解析析射射线线穿穿透透物物质质的的本本领领弱弱，不不能能穿穿透透厚厚度度1毫毫米米的的铝铝板板，因因而而探探测测器器不不能能探探测测，射射线线穿穿透透物物质质的的本本领领极极强强，穿透穿透1毫米厚铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分毫米厚铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨.射线也能够穿透1毫米甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨.答案答案123(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素14C做_.解解析析把把掺掺入入14C的的人人工工合合成成的的牛牛胰胰岛岛素素与与天天然然牛牛胰胰岛岛素素混混合合在在一一起起，经经过过多多次次重重新新结结晶晶后后，得得到到了了放放射射性性14C分分布布均均匀匀的的牛牛胰胰岛岛素素结结晶晶，这这就就证证明明了了人人工工合合成成的的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一123种物质.这种把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可以了解某些不容易查明的情况或规律.人们把作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子.答案答案示踪原子示踪原子123