物理放射性的应用与防护学习教案.pptx

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1、会计学1物理放射性的应用物理放射性的应用(yngyng)与防护与防护第一页，共30页。为了为了(wi le)认定新粒子，把新粒子引进电场和认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核相同：磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核相同：带有一个单位的正电量，质量是电子质量的带有一个单位的正电量，质量是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的符号是多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的符号是 H 或或 P在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹了解整在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹了解整个人工转变的过程英国物理学家布拉凯特在所个人工转变的过程英国物理学家布拉凯特在所拍摄的两

2、万多张照片的拍摄的两万多张照片的40多万条多万条粒子径迹中，粒子径迹中，发现了条产生分叉的记录发现了条产生分叉的记录 第2页/共30页第二页，共30页。分叉情况表明，分叉情况表明，粒子击中氮核后，粒子击中氮核后，生成一个新核，同时放出质子。新生成一个新核，同时放出质子。新核的电量较大速度较慢，径迹短而核的电量较大速度较慢，径迹短而粗；质子速度大，电量小，故径迹粗；质子速度大，电量小，故径迹细而长根据细而长根据(gnj)核反应中质量核反应中质量数守恒和电荷数守恒，可以写出这数守恒和电荷数守恒，可以写出这个发现质子的核反应方程并得知氮个发现质子的核反应方程并得知氮核放出质子后变成了氧核核放出质子后

3、变成了氧核 第3页/共30页第三页，共30页。用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变，并产生质子，说明核，也都产生类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成分质子是各种原子核里都有的成分(chng fn)，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。粒子。原子核在其他粒子原子核在其他粒子(lz)的轰击下产生新的轰击下产生新原子核的过程，原子核的过程，-核反应核反应在核反应中，质量数和电荷在核反应中，质量数和电荷(dinh)数数都守恒都守恒第4页/共30页第四页，共30页。核反应

4、：原子核在其他粒子的轰击核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生下产生(chnshng)(chnshng)新原子核的过新原子核的过程。程。注意注意(zh y)(zh y)：核反应中质量数与电荷数守恒核反应中质量数与电荷数守恒核反应是原子核的变化，化学核反应是原子核的变化，化学 反应是核外电子的变化反应是核外电子的变化第5页/共30页第五页，共30页。例：例：例：例：指出下列核反应中的错误指出下列核反应中的错误(cuw)并更正：并更正：（1）N +=O +O +质子质子（2 2）C+He O +HC+He O +H（3 3）Be+He Be+He C +（4）H +n H +14717714742

5、178119442136110112第6页/共30页第六页，共30页。二、人工二、人工(rngng)放射性同位素放射性同位素1934年，约里奥年，约里奥居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里居里 发现经发现经过过粒子轰击的铝片中含有放射性磷粒子轰击的铝片中含有放射性磷反应生成物反应生成物P是磷的一种同位素，自然界是磷的一种同位素，自然界没有天然的没有天然的 ，它是通过核反应生成的，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。人工放射性同位素。有些同位素具有有些同位素具有(jyu)放射性，叫做放射性同位放射性，叫做放射性同位素素第7页/共30页第七页，共30页。与天然与天然(tinrn)的放射性物质相比，人造放

6、射的放射性物质相比，人造放射性同位素：性同位素：1、放射强度容易控制、放射强度容易控制2、可以制成各种需要、可以制成各种需要(xyo)的形状的形状3、半衰期更短、半衰期更短4、放射性废料容易处理、放射性废料容易处理第8页/共30页第八页，共30页。（1）利用）利用(lyng)它的射线它的射线三、放射性同位素的应用三、放射性同位素的应用(yngyng)A、由于、由于(yuy)射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线检射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探射线探伤仪伤仪B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查、利用射线的穿

7、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、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，、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、治病等也可以利用它杀菌、治病等第9页/共30页第九页，共30页。射线射线(shxin)(shxin)探伤仪探伤仪 钴钴60第10页/共30页第十页，共30页。第11页/共30页第十一页，共30页。利用钴利用钴

8、6060的的射线射线(shxin)(shxin)治疗癌症（放疗）治疗癌症（放疗）第12页/共30页第十二页，共30页。食物食物(shw)(shw)保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）棉花育棉花育种种食品保食品保鲜鲜粮食保粮食保存存第13页/共30页第十三页，共30页。（2）作为示踪原子）作为示踪原子(sh zn yun z)：用于：用于工业、农业及生物研究等工业、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，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、磷在作物体但

9、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况等，用通常的方法很难研究如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然放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放射性强度，上面的问题就很容易解决第14页/共30页第十四页，共30页。人体甲状腺的工作需要人体甲状腺的工作需要(xyo)碘碘被吸收碘碘被吸收后会聚集在甲状腺内给人注射碘的放射性同后会聚集在甲状腺内给人注射碘的放射性同位素碘位素碘

10、131，然后定时用探测器测量甲状腺及，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质性和功能性疾病第15页/共30页第十五页，共30页。检漏、研究检漏、研究机件磨损、机件磨损、诊断疾病、诊断疾病、分析生物分析生物(shngw)(shngw)分子结构等。分子结构等。第16页/共30页第十六页，共30页。原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，在利原子弹爆炸、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用放射性同位素给病人做“放疗放疗”时，如果放射性时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因的

11、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物质，如果不注意也会对人体(rnt)造成巨大的危造成巨大的危害。害。四、辐射四、辐射(fsh)与安全与安全第17页/共30页第十七页，共30页。过量的放射性会对环境造成污染过量的放射性会对环境造成污染过量的放射性会对环境造成污染过量的放射性会对环境造成污染(wrn)(wrn)，对，对，对，对人类和自然界产生破坏作用人类和自然界产生破坏作用人类和自然界产生破坏作用人类和自然界产生破坏作用 20 20世纪人们世纪人们(rn men)(rn me

12、n)在毫无防备的情况下研在毫无防备的情况下研究放射性究放射性遭原子弹炸后的广岛遭原子弹炸后的广岛(un do)(un do)第18页/共30页第十八页，共30页。为了防止有害的放射线对人类和自然的破为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们坏，人们(rn men)采取了有效的防范措施：采取了有效的防范措施：检测辐射检测辐射(fsh)装置装置全全身身(qun shn)污污染染检检测测仪仪辐射检测系统辐射检测系统辐射源的存辐射源的存放放铀铀第19页/共30页第十九页，共30页。（1 1）在核电站的核反应堆外）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥层用厚厚的水泥(shun)(shun)来来防止放射线的

13、外泄防止放射线的外泄（2 2）用过的核废料要放在很）用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内，并埋厚很厚的重金属箱内，并埋在深海里在深海里（3 3）在生活中要有防范意识，）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源尽可能远离放射源放射性的防护放射性的防护(fngh)(fngh)第20页/共30页第二十页，共30页。核反应堆外层核反应堆外层(wi cn)的厚厚的水的厚厚的水泥建筑泥建筑第21页/共30页第二十一页，共30页。防防护护(fngh)操作操作(cozu)放射性物质的设备放射性物质的设备在防护状态在防护状态(zhungti)下操作放射性物质下操作放射性物质第22页/共30页第二十二页，共30页

14、。1930年，德国科学家玻特和贝克用年，德国科学家玻特和贝克用粒子粒子轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子，轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子，而放出而放出(fn ch)了一种新的射线这种了一种新的射线这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯穿能力强，他们认为这是穿能力强，他们认为这是射线经检测，射线经检测，射线的能量在射线的能量在10eV左右，远大于天然放左右，远大于天然放射物质衰变时发出的射物质衰变时发出的射线的能量射线的能量第23页/共30页第二十三页，共30页。1931年，约里奥夫

15、妇重复了玻特和贝克的实验，并用年，约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种未知射线去轰击石蜡。这种未知射线去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子这是异常惊人的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于的新发现，因为其行为完全不同于射线，射线，射线只能射线只能打出电子而打不出质子，打出电子而打不出质子，光子的质量近乎，电子也光子的质量近乎，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质量是电子的质子质量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线

16、是汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是射线，那么光子射线，那么光子的能量应达的能量应达55 MeV，这与实际测得的射线能量，这与实际测得的射线能量10 MeV相去甚远这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是相去甚远这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是射线射线！可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面！可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面对对55eV与与10eV的矛盾的矛盾，他们还是十分牵强地解释为其，他们还是十分牵强地解释为其它它(qt)的原因，并于的原因，并于1932年月年月11日向巴黎科学院提日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为交了实验情况和对未知射线判定为射线的结论。射线的结论。第24页/

17、共30页第二十四页，共30页。1932年月底，查得威克得到这一论文，约里奥夫妇的年月底，查得威克得到这一论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反实验使他心跳，他认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己能量守恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己(zj)苦苦寻找了苦苦寻找了12年的中子。他决定用云室的方法探测射年的中子。他决定用云室的方法探测射线的速度和质量。线的速度和质量。第25页/共30页第二十五页，共30页。他先测出射线的速度不到光速的十分之一，他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是排除了是射线的可能，又

18、用弹性碰撞动量射线的可能，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与质子守恒的方法测出不带电粒子的质量与质子质量差不多。他还根据自旋确定不带电的质量差不多。他还根据自旋确定不带电的粒子不可能是由质子和电子粒子不可能是由质子和电子(dinz)组合组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，仅用了十天时间，成之为中子。就这样，仅用了十天时间，成功地证实了这种中性射线就是中子流。他功地证实了这种中性射线就是中子流。他当之无愧地成为当之无愧地成为“中子之父中子之父”，并因此获，并因此获1935年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。第26页/共30页第二

19、十六页，共30页。“机遇只偏爱有准备的头脑机遇只偏爱有准备的头脑”中子的发现，有重大的意义中子的发现，有重大的意义(yy)，中子不带电，用它去轰击，中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有力的原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有力的“炮弹炮弹”。在此以前，可供研究用的。在此以前，可供研究用的“炮弹炮弹”只有天然放射元素发出的只有天然放射元素发出的、三种射线，中子流则是穿透本领更大，轰击原子核更三种射线，中子流则是穿透本领更大，轰击原子核更有效的有效的“炮弹炮弹”，人们用它轰击各种原子核，获得许许多多人，人们用它轰击各种原子核，获得许许多多人工放射性同位素，用它

20、轰开铀核，实现了原子能的利用。工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。第27页/共30页第二十七页，共30页。问题问题(wnt)情情景：景：为了使水果、蔬菜为了使水果、蔬菜(shci)或其它的食物或其它的食物能存放的时间长一些，能在长时间保持新能存放的时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有什么办法？鲜，你有什么办法？辐辐射射(fsh)方方法法处处理理粮粮食食第28页/共30页第二十八页，共30页。复习复习(fx)回回顾：顾：1、什么、什么(shn me)是原子核的衰变是原子核的衰变？2、原子核的衰变、原子核的衰变(shuibin)有什么有什么样的规律样的规律原子核放出原子核放出a粒子或粒子或粒子，由于核电荷数粒子，由于核电荷数变了，而变成另一种原子核。变了，而变成另一种原子核。1）、衰变时电荷数和质量数都守恒）、衰变时电荷数和质量数都守恒2）、衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号）、衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号3）、）、由实验决定，不凭空编造由实验决定，不凭空编造第29页/共30页第二十九页，共30页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第30页/共30页第三十页，共30页。