（人教版选修3-5）第3、4节　探测射线的方法 放射性的应用与防护.docx

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1、19.3 探测射线的方法19.4 放射性的应用与防护【重点知识】1912年英国物理学家威耳逊创造了威耳逊云室。2 .射线可使气体或液体电离，使照相乳胶感光，使荧光物质产生荧光。3 .原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反响。4 .在核反响中，质量数守恒，电荷数守恒。5 . 1928年由德国物理学家盖革与米勒研制成功了用于探测射线的盖革一米勒计数器。6 . 1934年，约里奥一居里夫妇发现了人工放射性同位素。7 .放射性同位素有很多应用，如应用它的射线，或把它作为示踪原子；放射性同位素也有很多 危害。过量的射线对人体组织有破坏作用，同时对水源、空气等也有污染。【根本知识】一、探测射

2、线的方法1 .探测方法(1)组成射线的粒子会使气体或液体，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生，过热 液体会产生O射线能使照相乳胶O(3)射线能使荧光物质产生 o2 .探测仪器(1)威耳逊云室原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为 核心凝结成,于是显示出射线的径迹。粒子径迹形状：a粒子的径迹 0粒子的径迹比拟细，而且常常Y粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹(2)气泡室：气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是，如液态氢。粒子通过液体时，在它的周围产生而形成粒子的径迹。(3)盖革一米勒计数器原理：在金属丝和圆筒间加上一定的电压，这

3、个电压稍低于管内气体的电离电压，当某种射线 粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生电子这样，一个射线粒子进入管中后可以产生 大量电子，这些电子到达阳极，正离子到达阴极，在电路中产生一次脉冲放电，利用电子仪器可 以把放电次数记录下来。优点：G-M计数器非常，使用方便。缺点：只能用来，不能区分 o二、核反响和放射线的应用与防护1 .核反响(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生 的过程。(2)原子核的人工转变1919年 用a粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子。卢瑟福发现质子的核反响方程：加+4股-o遵循规律：守恒，守恒。2 .人工放射性同位素(1)放射性同位素的定义：有些同

4、位素具有,叫做放射性同位素。(2)人工放射性同位素的发现：1934年，约里奥一居里夫妇发现经过a粒子轰击的铝片中含有 放射性磷;扎发现磷同位素的方程：；He+犯1-o3 .放射性同位素的应用与防护(1)应用射线应用射线可以测厚度、医疗方面的、照射种子培育优良品种等。(2)示踪原子：有关生物大分子的结构及其功能的研究，要借助于 o(3)辐射与平安：人类一直生活在放射性的环境中，的射线对人体组织有破坏作用。要防止 对水源、空气、用具等的污染。【课堂例题】例1、用盖革一米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次，假设将一张厚纸板放在计数 器与放射源之间，计数器几乎测不到射线。10天后再次测量，测

5、得该放射源的放射强度为每分 钟101次，那么以下关于射线性质及它的半衰期的说法正确的选项是()A.放射源射出的是a射线B.放射源射出的是P射线C.这种放射性元素的半衰期是5天D.这种放射性元素的半衰期是2. 5天例2、1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的伯元素的同位素*Pt。制取过程如 下：(1)用质子轰击钺靶；Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞七Hg,反响过程可能有两种：生成Pt,放出氯原子核；生成Pt,同时放出质子、中子。(3)生成的Pt发生两次衰变，变成稳定的原子核汞毛Hg。写出上述核反响方程。【课后稳固】1 .以下应用放射性同位素不是作为示踪原子的是()A.利用含有放

6、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，根据探测器的测量，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.给疑心患有甲状腺病的病人注射碘131,诊断甲状腺疾病2 .（多项选择）放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为（）A.放射性同位素不改变其化学性质B.放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C.半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D.放射性同位素容易制造3 .用u粒子照射充氮的云室，得到如下图的照片，以下说法中正确的选项是（）A.4是。粒子的径迹，8是质子的径迹，。是新核的径迹B. B是a粒子的径迹，力是质子的径迹，。是新核的径

7、迹C.。是a粒子的径迹，是质子的径迹，8是新核的径迹D. B是a粒子的径迹，C是质子的径迹，力是新核的径迹4.用中子轰击铝27,产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后生成镁24,那么X 粒子和钠的衰变过程分别是（）A.质子，。衰变B.电子，a衰变C. a粒子，p衰变D.正电子，P衰变5 .（多项选择）有关放射性同位素能的以下说法正确的选项是（）A. 即与北X互为同位素及即与其同位素有相同的化学性质C.用热制成化合物后它的半衰期变长D.含有部的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响6 .在中子、质子、电子、正电子、a粒子中选出一个适当的粒子，分别填在以下核反响式 的横线上。

8、崎UYTh+；;Be+；HeTC+；（3）2Fh-备 pa+；（4）*一*i+；（5）制+-第r+畸Xe+10；m（6 泻 N+；He - :0+。7 .（多项选择）一个质子以LOX IO, m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成 硅原子核。铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，那么以下判断正确 的选项是（）A.核反响方程为海l + ；H-匏iB.核反响方程为C.硅原子核速度的数量级为IO m/s,方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为1(/ m/s,方向跟质子的初速度方向一-致8 .核能是一种高效的能源。(1)在核电站中，为了防止放射性物质

9、泄露，核反响堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳 和平安壳(如图2甲)。结合图可知，平安壳应中选用的材料是 o图2(2)核反响堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中, 然后()A.沉入海底B.放至沙漠C.运到月球D.深埋地下(3)如图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可 以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下 的照相底片未被感光时，结合图分析可知工作人员受到了 射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了 射线的辐射。参考答案：【课堂例题】：例 1、AC例 2、:Be +

10、 ；HTB+；n。(2) 2?oH g+In - 啜P t+lHeo端 Hg+；nt + 2 ；H+；n O(3)2- t-瑞Au +, 2Au-*22oHg+。【课后稳固】：1、解析：选C利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用Y射线穿透能力强的特点，因 此选项C不属于示踪原子的应用。选项A、B、D中都是利用了放射性同位素作为示踪原子。 2、解析：选ABC放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位 素参与正常的物理、化学、生物的过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、 化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A、B、C正确，选项D错误。3、

11、解析：选D a粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子，入射的是a粒子，所以8是a粒 子的径迹，产生的新核质量大电离作用强，所以径迹粗而短，故4是新核径迹，质子电离作用弱 一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹，所以正确选项为D。4、解析：选C根据核反响方程的质量数和电荷数守恒可知X粒子的电荷数为2,质量数为4, 所以X为a粒子，钠24衰变后生成镁24,质量数不变，所以只能是B衰变，故只有C正确。5、解析：选BD同位素应具有相同的质子数，故A错；同位素具有相同的化学性质，B对；元 素的半衰期与其所处的状态无关，C错；放射性同位素可作为示踪原子，故D对。6、解析：在核反响过程中，遵循反响前后电

12、荷数守恒、质量数守恒规律。对参与反响的所有根 本粒子采用左下角(电荷数)配平,左上角(质量数)配平。未知粒子可根据其电荷数和质量数确定。 如(1)中电荷数为92 90 = 2,质量数为238 234=4,由此可知为a粒子Qle),同理确定其他 粒子分别为：中子分),电子(3e),正电子(b),中子分),质子(；H)。答案:;He (2) in (3)-ie (5) in (6)：1I7、解析：选AD由核反响中电荷数和质量数守恒可知A选项正确，B选项错误。由动量守恒定 律求得硅原子速度的数量级为IO, ni/s,即D选项正确。8、解析：在核电站中，核反响堆的最外层平安壳用的都是厚厚的混凝土。对核废料目前最有效 的处理方法是深埋地下，并远离水源。a射线贯穿本领最弱，一张纸就能把它挡住，B射线贯 穿本领较强，它能穿透几毫米厚的铝板，Y射线贯穿本领最强，它能穿透几厘米厚的铅板。答案：(1)混凝土 (2)D (3)8 y