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1、复习回顾：1、什么是原子核的衰变？2、原子核的衰变有什么样的规律原子核放出a粒子或粒子，由于核电电荷 数变变了，而变变成另一种原子核。1）、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3）、由实验决定，不凭空编造第四节 放射性的应用与防护卢瑟福在实验中发现，往容器中通入氮气 后，在荧光屏上出现了闪光，这表明，有一种 新的能量比粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在 屏上，这种粒子肯定是在粒子击中某个氮核而 使该核发生变化时放出的。这样，卢瑟福通过人 工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。 一、核反应粒子铝 箔荧 光 屏氮气显微镜为了认定新粒子，把新粒子引进电场
2、和磁场，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1800 多倍。卢瑟福把它叫做 质子。质子的符号是 H 或 P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 学家布拉凯特在所拍摄的两万多张照片的 40多万条粒子径迹中，发现了条产生 分叉的记录。 分叉情况表明，粒子击中氮核后 ，生成一个新核，同时放出质子。新 核的电量较大速度较慢，径迹短而粗 ；质子速度大，电量小，故径迹细而 长。根据核反应中质量数守恒和电荷 数守恒，可以写出这个发现质子的核 反应方程并得知氮核放出质子后变成 了氧核。 核反应中质量数与电荷数守恒 核反应是原子核的变
3、化，化学 反应是核外电子的变化用粒子、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 质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类 继电子、光子后发现的第三个基本粒子。 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核 的过程，-核反应例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。（1） 俘获1个粒子后放出1个质子（2） 俘获1个粒子后放出1个中子（3） 俘获1个中子后放出1个质子二、人工放射性同位素1934年，约里奥居里夫妇发现经过粒子轰击 的铝片中含有放射性磷 。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素反应生成物 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
4、同位素。与天然的放射性物质相比，人造放射性同 位素优点：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、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， 从而实现自动控制射线测厚装置。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、治病等放射治疗、培育新品种、延长保质期。射线探伤仪 钴 60利
5、用钴60的射线治疗癌症（放疗）问题情景：为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的 时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有 什么办法？辐 射 方 法 处 理 粮 食食物保鲜（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。（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.人体甲状腺的工作需要碘。
6、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疾病。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 过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自过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。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
7、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防 护护操作放射性物质的设备在防护状态下操作放射性物质1930年，德国科学家玻特和贝克用 粒子轰击轻元素铍核，发现并未发射出质 子，而放出了一种新的射线。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，他们认为这是射线。经检测，射线 的能量在1
8、0eV左右，远大于天然放射物 质衰变时发出的射线的能量。1931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。结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子。这是异常惊人 的新发现，因为其行为完全不同于射线，射线只能 打出电子而打不出质子，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 质子质量是电子的1800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是射线，那么光子 的能量应达55 MeV，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 射线！可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面 对55eV与10eV的
9、矛盾 ，他们还是十分牵强地解释为其 它的原因，并于1932年月11日向巴黎科学院提交了 实验情况和对未知射线判定为射线的结论。1932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 能量守恒啊！他敏感到这很可能是导师 卢瑟福预言、自己苦苦寻找了12年的中 子。他决定用云室的方法探测射线的速 度和质量。他先测出射线的速度不到光速的十分 之一，排除了是射线的可能，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组合而 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，成功 地证实了这种中性射线就是中子流。他当 之无愧地成为“中子之父”，并因此获1935 年诺贝尔物理奖。“机遇只偏爱有准备的头脑”中子的发现，有重大的意义，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“炮弹”。在此以前，可供研究用的“炮弹”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，轰击原子核更有效的“炮弹”，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， 用它轰开铀核，实现了原子能的利用。
