19.4放射性的应用和维护

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1、导入新课三种射线在磁场中 的运动轨迹不同射线的实质就是 高速运动的氦核流射线的实质就是 高速运动的电子流。射线是一种电磁 波。知识回顾1、衰变用衰变方程式来表示： 23892U23490Th+42He 2、 衰变 用衰变方程式来表示： 10n11H0-1e 3、衰变方程式遵守的规律：（1）质量数守恒（2）核电荷数守恒前面已经学习了核反应的一种形 式：衰变。本节课我们要学习核反应的 另一种形式：人工转变以及人工转变产 生的放射性同位素的应用和核辐射的防 护。引入引入第十九章 原子核第四节放射性的应 用与维护教学目标1、知识与技能知道什么是核反应，会写出人工转变方程。知道什么是放射性同位素，人造和

2、天然放射性物质的主要不同点。 了解放射性在生产和科学领域的应用。 知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范 意识。2、过程与方法渗透和安全地开发利用自然资源的教育 。3、情感态度与价值观培养学生收集信息、应用已有知识、处 理加工信息、探求新知识的能力。教学重难点重点人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。 难点人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律本节导航一、核反应三、放射性同位素的应用二、人工放射性的同位素四、辐射与安全一、核反应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

3、，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。卢瑟福的人工实验方法1、质子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

4、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。 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。在核反应中，质量数和电荷数都守恒。HOHeN1 117 84 214 7+2、核反应核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生 新原子核的过程。注意： 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 反应是核外电子的变化。二、人工放射性同 为素1、放射性同

5、位素有些同位素具有放射性，叫做放射性 同位素。1934年，约里奥居里和伊丽芙居里 发现经过粒子轰击的铝片中含有放射性 磷。与天然的放射性物质相比，人造放射性同位 素的优点：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凡是用到射线时，都用人造放射性同位素。 三、放射性同位素 的应用1、利用它的射线（1）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射线探伤仪（2）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。（3）利用射线使空气电离而把空气变成 导电气体，

6、以消除化纤、纺织品上的静电。（4）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。射线探伤仪 钴 60利用钴60的射线治疗癌症（放疗）棉花育种食品保鲜粮食保存食物保鲜（延缓发芽，生长， 长期保存）2、作为示踪原子：用于工业、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 ，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。植物被吸收了放射性

7、磷 后的照片人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收 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 断甲状腺的器质性和功能性疾病。四、辐射与安全1、放射性的危害 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。 过量的放射性会对环境造成污染，对人类和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。自然界产生破坏作用。20世纪人们在毫无 防备的情况

8、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的破为了防止有害的放射线对人类和自然的破 坏，人们采取了有效的防范措施：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。2、放射性的防护放射性物质标志操作放射性物质的设备在防护状态下操作放射性物质动画：质子的发现课堂小结1、原子核在其他粒子的轰击下产生新 原子核的过程核反应。在核反应中，质量数和电荷数都守恒

9、。2、核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生新原子核的过程。3、放射性同位素：有些同位素具有放 射性，叫做放射性同位素。4、放射性同位素的应用：（1）利用射线：射线测厚装置烟雾报警器放射治疗培育新品种，延长保质期（2）作为示踪原子：棉花对磷肥的吸收甲状腺疾病的诊断5、正确认识放射性元素的危害并且加强 防护：（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。高考链接1、（09年上海物理）1放射性元素衰变 时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列 顺序是（ ）A. 射线，射线，

10、射线B. 射线，射线，射线，C. 射线，射线，射线D. 射线，射线，射线解析：由于三种射线的能量不同，w所以贯 穿能力最强的是射线，射线次之，射线最 弱，故正确答案选B。B2、（09年天津卷）下列说法正确的是（ ）D . 是原子核的人工转变方程 B . 是核聚变反应方程 A. 是衰变方程 C. 是核裂变反应方程 BD解析:A选项中在157N质子的轰击下发 生的核反应，属于人工转变，A错；C选项 是衰变，不是裂变，C错。课堂练习1、铀裂变的产物之氦90(9036Kr)是不稳 定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆 90(9040Zr)，这些衰变是( )A1次衰变，6次衰变 B4次衰变 C2次衰变

11、 D2次衰变2次衰变 B2、图中P为放在匀强电场中的天然放射源 ，其放出的射线在电场的作用下分成a，b，b 三束，以下判断正确的是( )Aa为射线、b为射线 Ba为射线、b为射线Cb为射线、c为射线 Db为射线、c为射线BC3、天然放射性元素23290Th (钍)经过一系列 衰变和衰变之后，变成20882Pb，下列 论断中正确的是( )A铅核比钍核少24个中子 B衰变过程中共有4次衰变和8次衰变C铅核比钍核少8个质子 D衰变过程中共有6次衰变和4次衰变CD教材习题解答1、答：原子核的人工转变是指核在其它粒子的 轰击下变成新核的过程，而放射性元素的衰变是指 核自动转化成新核的变化过程。2、解：（1）2311Na+42He11H2612Mg（2） 2713Al+42He10n3015P（3） 168O+10n11H167N（4） 3014Si+（42He）10n3015P3、解：（1）199F+42He11H（2211Ne）（2）115B+（42He）10n147N（3） 147N + 10n （146C)11H4、解:设某同学的身体质量为50kg。该同 学体内含碳质量为5018%kg=9kg，该同学身 体中1s内衰变的碳原子的个数为1500.5、答：在医院的放射室看到过这个标志 ，一般情况要远离这些地方。特殊情况下要在 医生的指导下进出这些场所。