《山东省成武一中高中物理 19.319.4课件 新人教版选修35》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省成武一中高中物理 19.319.4课件 新人教版选修35（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、知识与技能1知道什么是人工和天然放射性同位素。2了解放射性同位素的特点及应用。3知道如何防护放射线。过程与方法1观察探测射线实验仪器。2经历威耳逊云室、盖革计数器观察射线的过程。3调查放射性同位素在生产生活中的应用。情感、态度与价值观感受物理学知识在推动社会发展、人类文明中的重要作用。1.可以通过下面这些现象来探知射线：(1)粒子使气体或液体电离，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)使照相乳胶_。(3)使荧光物质_。2利用威耳逊云室，可以根据径迹的_和_，可以知道粒子的性质；把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的_，还可以知道粒子所带电荷的正负。3第一次实现原子
2、核人工转变的方程为_。4原子核在其他粒子的轰击下产生_的过程称为核反应。与衰变过程一样，在核反应中，_守恒，_守恒。5有些同位素具有_，叫做放射性同位素。第一次用人工的方式生成的放射性同位素是_，其生成方程式为_。6放射性同位素的应用(1)工业部门可以使用射线来测_；(2)在医疗方面，患了癌症的病人可以接受_的放射治疗；(3)利用射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，从而培育出新的优良品种。(4)用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物，这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反应，但却带有“放射性标记”，可以用仪器探测出来。这种原子就是_。知识点1 探测射线的方法(1)放
3、射线的粒子与其他物质作用时产生的主要现象。粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和汽会产生雾滴，过热液体会产生气泡。使照相乳胶感光。使荧光物质产生荧光。(2)探测器威耳逊云室a构造：主要部分是一个塑料或玻璃制成的容器，它的下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹，云室里面有干净的空气。如图1931所示。图图1931b原理：把一小块放射性物质(放射源)放在室内侧壁附近(或放在室外，让放射线从窗口射入)，先往云室里加少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态。这时如果有射线粒子从
4、室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心，凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹。这种云室是英国物理学家威耳逊于1912年发明的，故叫威耳逊云室。c放射线在云室中的径迹粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向。由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗。粒子的质量小，跟气体分子碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，而且常常弯曲。粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹。根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质；把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，还
5、可以知道粒子所带电荷的正负。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液体(如液态氢)。控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点。当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成，从而显示射线径迹。盖革米勒计数器a构造：主要部分是盖革管，外面是一根玻璃管，里面是一个接在电源负极的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金属丝。管中装有低压的隋性气体和少量的酒精蒸气或溴蒸气，如图1932所示。图1932b原理：在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压，这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
6、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，阳离子到达阴极，在外电路中产生了一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。【例1】如图1933所示为卢瑟福发现质子的实验装置，M是显微镜，S是闪光屏，窗口F处装铝箔，氮气从阀门T充入，A是放射源，在观察由质子引起的闪烁之前需进行必要调整的是()图1933A充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上有粒子引起的闪烁B充入氮气后，调整铝箔厚度，使S上见不到质子引起的闪烁C充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上见到质子引起的闪烁D充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上见不到粒子引起的闪烁【答案】D【解析】实验目的是观察粒子轰击氮核产生新核并放出质
7、子，所以实验前应调整铝箔厚度，恰使粒子不能透过，但质子仍能透过，所以D选项正确。*对应训练*1关于用威耳逊云室探测射线，下列说法中正确的是()A威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹B威耳逊云室中径迹粗而短的是射线C威耳逊云室中径迹细而长的是射线D威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负解析：射线使气体电离，过饱和蒸气以离子为核心凝结，从而显示粒子径迹，故A正确；粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，产生的离子多，其径迹粗而短，故B正确；粒子电离本领极小，一般看不到其径迹，或只能看到一些细碎的雾滴，故C错误；云室放在磁场中，从轨迹的弯曲方
8、向可判断粒子带电的正负，故D错误。答案：A、B知识点2 放射性的应用与防护(1)核反应原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。核反应遵循的规律在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒。人工放射性同位素的优点a放射强度容易控制。b可以制成各种所需的形状。c半衰期很短，废料容易处理。应用a工业部门使用射线测厚度利用射线的穿透特性。b烟雾报警器的作用利用射线的电离作用，增加烟雾导电离子浓度。c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。d做示踪原子利用了放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质。放射性污染与防护污染与防护举例与措施说明污染核爆
9、炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的射线和中子流核泄漏核工业生产和核科学研究中使用放射性原材料，一旦泄漏就会造成严重污染医疗照射医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人的死亡污染与防护举例与措施说明防护密封防护把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊的方法覆盖，以防止射线泄漏距离防护距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受到的危害就越轻时间防护尽量减少受辐射的时间屏蔽防护在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用，铅的屏蔽作用最好【答案答案】D *对应训练*2目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗
10、岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱D发生衰变时，生成核与原来的核相比，中子减少了4个答案：答案：B、C 核反应规律(1)在核反应中，满足质量数守恒和电荷数守恒。质量数守恒并不是质量守恒，在核反应中伴随着质量亏损现象发生。(2)写核反应方程的三条原则质量数、电荷数
11、守恒中间用箭头，不能写成等号核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰。(3)几个重要的核反应【答案】B、C【解析】由核反应过程中质量数和电荷数守恒的规律可知，B、C正确。放射线的危害对于放射线的危害，人们既熟悉又陌生。在常人的印象里，它是与威力无比的原子弹、氢弹的爆炸联系在一起的，随着全世界和平利用核能呼声的高涨，核武器的禁止使用，核试验的大大减少，人们似乎已经远离放射线危害。然而，近年来，随着放射性同位素及射线装置在工农业、医疗、科研等各个领域的广泛应用，放射线危害的可能性却在增大。前些年，日本刺成县JCO公司的铀浓缩加工厂发生了一起严重的核泄漏事故，有三名工人遭受严重核辐射，当救援人员把
12、他们送到当地医院时，他们已经昏迷不醒。同时这次事故致使工厂周围临近地区遭受不同程度的核污染，辐射量是正常值的一万倍，放射线的危害再一次向人类敲响警钟。什么是放射性同位素，它是怎样造成危害的呢？在周期表中，占据同一个位置，核电荷数相同，但是质量数不同的，称为同位素，铀有好几种同位素，比如说铀235、铀238、铀233、铀234、铀236都属于铀的同位素。什么是放射性同位素？就是能够自发地放出射线的同位素，叫放射性同位素。放射性同位素都能放出哪些射线呢？把装有放射性同位素的铅室打开，会立即从铅室中射出一束射线，加入磁场射线分成了三束，其中偏转角度较小的一束叫射线，另一束偏转角度较大的叫射线，中间一
13、束叫射线。射线穿透能力最弱，用一张厚纸就可以把它挡住；射线穿透能力强一些，一定厚度的有机玻璃也可以把它挡住；射线有着极强的穿透力，通常用铅板可以挡住。除这三种放射线外，常用的射线还有X射线和中子射线，这些射线各具特定能量，对物质具有不同的穿透能力和间离能力，从而使物质或机体发生一些物理、化学、生化变化。如果人体受到长时间大剂量的射线照射，就会使细胞器官组织受到损伤，破坏人体DNA分子结构，有时甚至会导致癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷，受照射的人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状，重者甚至死亡。放射性同位素放出的射线是一种特殊的、既看不见也摸不着的物质，因此有人把它比喻为“魔线”。如何对
14、它进行防护，以减少射线的危害呢？使用电离辐射源的一切实践活动，都必须遵从放射防护的三原则，也就是：第一，实践正当化；第二，防护最优化；第三，个人剂量限制。辐射防护的基本方法有三条：第一，时间防护；第二，距离防护；第三，屏蔽防护。值得注意的是，医生使用射线装置给病人诊治病症时，要根据病人的实际需要，权衡利弊，做到安全合理地使用射线装置。并耐心劝导那些主动要求但不需要使用射线装置诊治的病人，引导他们走出误区，并非一定要使用先进的医疗设备，才可以治疗百病。另外，随着人们对居室美化装修的升温，居室污染也在加剧。其原因之一就是某些建筑材料放出的污气作祟，但是只要我们的居室经常通风化气，污染就可以减少，兴利避害，让放射性同位素及射线装置造福人类。
