《趣话高中物理选修3第19章原子核第4节放射性的应用与防护》由会员分享,可在线阅读,更多相关《趣话高中物理选修3第19章原子核第4节放射性的应用与防护(3页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、趣话高中物理(人教版) 选修 3 第 19 章第 4 节1第 4 节 放射性的应用与防护除了原子核自发地衰变以外,还可以进行人工的核反应,称为嬗变或人工转变。例如用 粒子轰击氮原子核,可以得到氧 17 和一个质子:147+42178+11这是卢瑟福发现质子的实验,也是人类第一次实现的原子核的人工转变。原子核在其它粒子的轰击下,产生新的原子核,就是核反应,核反应中,质量数和电荷数都守恒,轰击用的可以是 粒子、中子和质子,甚至 射线也可以。以上原子核的人工转变,可能产生放射性同位素,也就是电荷数较小的放射性同位素,本来 82 号元素以下的元素,很少有衰变的,但是,经过人工转变的同位素,有很多是可以
2、衰变的,也就是放射性同位素。比如,用 粒子轰击铝:42+27133015+10反应的产物磷 30 是放射性同位素,可以发生正 衰变,放出正电子。30153014+01居里夫妇的女婿,约里奥居里,用 粒子轰击铍:94+42126+10由于他没有中子的概念,后来卢瑟福的学生查德威克也做了这个实验,并发现了中子。天然的放射性同位素,在元素周期表上都标明了,大部分是 83 号以后的元素,共有40 多种,现在人工制造的放射性同位素已经超过 1000 种,天然的放射性同位素半衰期较长,人工的较短,这是因为。如果有过半衰期较短的,也早已衰变为其它元素。所以,一般用放射性元素时,用人工的较好,衰变完了,就没有
3、什么危害了。放射性同位素可以用来做很多事情,我们一一道来:在轧钢厂,为控制钢板的厚度,在钢板下方有放射性同位素,趣话高中物理(人教版) 选修 3 第 19 章第 4 节2可以发出稳定强度的射线,上面有接收装置,如果经过检测设备的钢板厚度变化,则接收到的信号强度会发生变化,测量设备与电脑相连,可以控制轧钢设备的调整,使钢板达到要求的厚度。这个设备也适用于一切板材的制作,根据材料和所需要的厚度,可以选用 或 射线。用钴 60 的 射线可以治疗癌症,也称 刀,钴 60 经过 衰变称为镍60,同时发出 射线,利用仪器将其聚焦在病灶,可以对癌细胞进行杀灭。60276028+01由于健康细胞对射线的耐受程
4、度远高于癌细胞,所以可以将癌细胞杀死,健康细胞存活。用射线照射种子,会发生变异,也许会产生优良的种子,经过筛选,可以产生优良品种。放射性同位素与正常的同位素质子数相同,核外电子数量也一样,化学性质相同,可以用来代替正常的元素参与化学反应,然后作为示踪原子,可以用来进行相关的研究。如进入动植物体内进行新陈代谢的研究,进入水管找到漏水的地方等等。碳 14 是一种天然放射性元素,由于是碳,可以进入动植物体内,含量较低,不会产生什么不良反应,因此,称为考古的一大利器、146104+42植物活着的时候,由于新陈代谢,与外界交换物质,其碳 14 在碳 12 中的比例一定,植物死后,不再交换,碳 14 因衰
5、变而减少,根据减少的程度,以及碳 14 的半衰期为5730 年,可以判断木制文物的年代。目前已经可以精确到 20 年以内。我们一直生活在射线下,宇宙中的各种射线射向地球,当然,大气层中的臭氧层为我们挡住了一部分,我们进医院进行放射性检查,一般医院都要放射科。还有食品中,吸烟等,这些射线对人体有害,小剂量的没什么,对于使用放射性同位素的场合,一定要遵守操作规程,注意人身安全。2006 年高考第 14 题.某原子核 AZ X 吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个 粒子。由此可知A.A=7,Z3 B.A=7,Z 4 C.A=8,Z3 D.A=8,Z4趣话高中物理(人教版) 选修 3 第 19 章
6、第 4 节3【解析】根据题意可推导出核反应方程为:73+10242+01应选 A。2008 年高考第 18 题.三个原子核 X、Y、Z ,X 核放出一个正电子后变为 Y 核,Y 核与质子发生核反应后生成 Z 核并放出一个个氦( ),则下面说法正确的是42HeA.X 核比 Z 核多一个质子B.X 核比 Z 核少一个中子C.X 核的质量数比 Z 核质量数大 3D.X 核与 Z 核的总电荷是 Y 核电荷的 2 倍.【解析】设 X 为 则有:1+011+1132+42显然,应选 CD。2013 年高考第 35 题. 1 物理选修 3-5 (15 分)(1)(6 分) 一质子束入射到能止靶核 上,产生如下核反应:p+ X+n式中 P 代表质子,n 代表中子,x 代表核反应产生的新核.由反应式可知,新核 X 的质子数为 ,中子数为 。【解析】完整的核反应方程为:趣话高中物理(人教版) 选修 3 第 19 章第 4 节411+27132714+10可知,质子数为 14,中子数为 27-14=13.文中图片和试题及答案来自网络。