《2018-2019版物理新导学笔记选修3-5讲义浙江专用版：第十九章 原子核 3-4 word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019版物理新导学笔记选修3-5讲义浙江专用版：第十九章 原子核 3-4 word版含答案（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3探测射线的方法4放射性的应用与防护知识内容考试要求探测射线的方法a放射性的应用与防护a课时要求1.了解探测射线的三种方法，知道探测射线的三种装置.2.了解核反应的概念，知道在核反应中质量数、电荷数守恒.3.知道放射性同位素的简单应用.一、探测射线的方法导学探究由于粒子和粒子都很小，我们仅凭肉眼看不见，但是在威耳逊云室中，我们却能看到如图1所示的粒子和粒子的运动轨迹图1(1)说出威耳逊云室显示粒子和粒子的运行轨迹的原理(2)在威耳逊云室中如何判断粒子所带电荷的正负？答案(1)射线的径迹：由于粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向，并且它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹
2、直而清晰射线的径迹：粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以高速粒子的径迹又细又直，低速粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的(2)把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，判断出粒子所带电荷的正负知识梳理1探测射线的理论依据(1)射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡(2)射线中的粒子会使照相乳胶感光(3)射线中的粒子会使荧光物质产生荧光2威耳逊云室中粒子的径迹粒子的径迹直而清晰；高速粒子的径迹又细又直，低速粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的；粒子的电离本领很小，一般看不到它的径迹3气泡室气泡室装的是过热液
3、体(如液态氢)，粒子经过液体时就有气泡形成，显示粒子的径迹4盖革米勒计数器射线粒子进入玻璃管内时，使管内产生脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来(1)优点：GM计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便(2)缺点：只能用来计数，不能区分射线的种类二、核反应和人工放射性同位素导学探究1核反应的实质是什么？它符合哪些规律？答案(1)它的实质就是将一种原子核在粒子的轰击之下转变成一种新的原子核(2)在转变过程中符合质量数和电荷数守恒规律2如何实现原子核的人工转变？常见的人工转变的核反应有哪些？答案(1)人为地用粒子、质子、中子或光子去轰击一些原子核，可以实现原子核的转变(2)常见的人工转变的核反应
4、有：卢瑟福发现质子：NHeOH查德威克发现中子：BeHeCn约里奥居里夫妇人工制造同位素：HeAlnPP具有放射性：PSie.3医学上做射线治疗用的放射性元素，应用半衰期长的还是短的？为什么？答案半衰期短的半衰期短的放射性废料容易处理知识梳理1核反应(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程(2)原子核的人工转变：卢瑟福用粒子轰击氮原子核，核反应方程NHeOH.(3)遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒2人工放射性同位素(1)放射性同位素：具有放射性的同位素(2)人工放射性同位素的发现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P.发现磷同位素的方程HeAlPn.3人
5、工放射性同位素的优点(1)资源丰富，应用广泛(2)放射强度容易控制，可以制成各种所需的形状，废料容易处理(3)现在凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素，而不用天然放射性物质4放射性同位素的应用(1)在工业上可以用射线来探测工件内部裂痕，称为探伤(2)农业上用射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，从而培育出新品种；利用P作为示踪原子来研究农作物对磷肥的吸收情况5辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染即学即用判断下列说法的正误(1)威尔逊云室可以显示粒子和粒子的径迹()(2)GM计数器非常灵敏，不仅可以计数，还可以
6、区分射线的种类()(3)衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守恒()(4)医学上利用射线进行放射治疗时，要控制好放射的剂量()(5)发现质子、发现中子和发现放射性同位素P的核反应均属于原子核的人工转变()(6)同一种元素的放射性同位素具有相同的半衰期()一、探测射线的方法例1在威尔逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说法中正确的是()A由于射线的能量大，容易显示其径迹B由于粒子的速度大，其径迹粗而且长C由于粒子的速度小，不易显示其径迹D由于粒子的电离作用强，其径迹直而清晰答案D解析在云室中显示粒子的径迹是由于粒子引起气体电离，电离作用强的粒子容易显示其径迹，因粒子质量较大，飞行时
7、不易改变方向，所以粒子的径迹直而清晰，故D正确二、核反应及核反应方程1核反应的条件用粒子、质子、中子，甚至用光子轰击原子核使原子核发生转变2核反应的规律质量数守恒，电荷数守恒3原子核人工转变的三大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应方程：NHeOH(2)1932年查德威克发现中子的核反应方程：BeHeCn(3)1934年约里奥居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程：AlHePn；PSie.4人工转变与衰变的比较(1)不同点：人工转变是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生；而衰变是原子核的自发变化，它不受物理、化学条件的影响(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，
8、在发生过程中质量数与电荷数都守恒例2完成下列核反应方程，并指出其中_是发现质子的核反应方程，_是发现中子的核反应方程(1)NnC_(2)NHeO_(3)Bn_He(4)BeHe_n(5)FeHCo_答案见解析解析(1)NnCH(2)NHeOH(3)BnLiHe(4)BeHeCn(5)FeHCon其中发现质子的核反应方程是(2)，发现中子的核反应方程是(4)书写核反应方程时要注意：(1)质量数守恒和电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等号；(3)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化针对训练用中子轰击氧原子核的核反应方程式为OnNX，对式中X、a、b的判断正
9、确的是()AX代表中子，a17，b1BX代表电子，a17，b1CX代表正电子，a17，b1DX代表质子，a17，b1答案C解析根据质量数、电荷数守恒可知a17，b8071，因此X可表示为e，为正电子，故C正确，A、B、D错误三、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)人工放射性同位素2放射性同位素的主要作用(1)工业部门使用射线测厚度利用射线的穿透特性(2)农业应用射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌、抑制蔬菜发芽、延长保存期等(3)做示踪原子利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质(4)医学上利用射线的高能量治疗癌症例3正电子发射型计算机断层显
10、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象根据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_._.(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(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应_(填“长”“短”或“长短均可”)答案(1)ONeee2(2)B(3)短解析(1)由题意得ONe，ee2.(2)将放射性同位素15O注入人体后，由于它能放出正电子，并能与
11、人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测到，所以它的用途是作为示踪原子，B正确(3)根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该短1(探测射线的方法)关于威尔逊云室探测射线，下列说法中正确的是()A威尔逊云室中低速粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的B威尔逊云室中径迹直而清晰的是射线C威尔逊云室中径迹细而长的是射线D威尔逊云室中显示粒子径迹的原因是蒸气电离，即使放入磁场中也无法判断射线所带电荷的正负答案AB解析威尔逊云室中低速粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的，选项A正确；由于粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向，电离本领大，产生的离子多，所以射线在云室中的径迹直而清晰，选项B正确；由
12、于射线的电离本领很弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，选项C错误；把云室放在磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可判断射线所带电荷的正负，选项D错误2(核反应方程)(2017宁波诺丁汉大学附中高二下学期期末)核反应方程BeHeCX中的X表示()A质子B电子C光子D中子答案D解析根据核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒，X的质量数是1，电荷数是0，所以X表示中子，A、B、C错误，D正确3(放射性同位素)有关放射性同位素P的下列说法，正确的是()A.P与X互为同位素B.P与其同位素有相同的化学性质C用P制成化合物后它的半衰期变长D.P能释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响答案BD解析同位素有相
13、同的质子数，不同的质量数，故A错；同位素有相同的化学性质，故B对；半衰期与原子所处的物理、化学状态无关，故C错；P为放射性同位素，可用作示踪原子，故D对4(放射性同位素的应用)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不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有了自己的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(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(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为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(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_答案(1)B(2)(3)示踪原子解析(1)因放射线的电离作用，空气中的与验电器所带电性相反的离子与之中和，从而使验电器所带电荷消失
