《高中物理 第三章 原子核 3.3 放射性的应用、危害与防护课件 教科版选修35》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第三章 原子核 3.3 放射性的应用、危害与防护课件 教科版选修35（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3放射性的应用、危害与防护一、放射性的应用一、放射性的应用1.1.可以可以将由将由_制成的静电消除器安装在机器制成的静电消除器安装在机器运转时容易产生静电的部位。运转时容易产生静电的部位。2.2.利用利用_穿过薄物或经过薄物反射时穿过薄物或经过薄物反射时, ,由透射由透射或反射后的或反射后的_来测定薄物的厚度与密度。来测定薄物的厚度与密度。射线源射线源射线射线衰减程度衰减程度3.3.射线对生物射线对生物组织会产生组织会产生_、_的效应的效应, ,能引起生物体内能引起生物体内_。4.4.可用作新的科学探究工具可用作新的科学探究工具( (即即_)_)应用应用于各于各个学科。个学科。5.5.在考古学
2、中在考古学中, ,我们可以利用测定发掘物中我们可以利用测定发掘物中_放射性元素的含量放射性元素的含量, ,来确定它的年代。来确定它的年代。物理物理化学化学DNADNA的变异的变异示踪原子示踪原子【判一判判一判】(1)(1)利用利用射线的电离作用射线的电离作用, ,可检查金属内部有无砂可检查金属内部有无砂眼或裂纹。眼或裂纹。( () )(2)(2)射线照射食品可以杀死细菌射线照射食品可以杀死细菌, ,延长保质延长保质期。期。( () )(3)(3)可以利用衰变的特性进行考古。可以利用衰变的特性进行考古。( () )提示提示: :(1)(1)利用利用射线的贯穿本领射线的贯穿本领, ,检查金属内部有
3、无砂检查金属内部有无砂眼或裂纹眼或裂纹,(1),(1)错。错。(2)(2)射线具有杀菌作用射线具有杀菌作用,(2),(2)正确。正确。(3)(3)可以利用测定发掘物中可以利用测定发掘物中 放射性元素的含量来确放射性元素的含量来确定它的年代定它的年代,(3),(3)正确。正确。二、放射性的危害与防护二、放射性的危害与防护1.1.天然放射线主要由两部分组成天然放射线主要由两部分组成: :一一是来自是来自_的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放射线的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放射线; ;二是来自空间的二是来自空间的_。2.2.人工放射线的来源主要是人工放射线的来源主要是_、_以及以及_的放射
4、线。的放射线。地壳表面地壳表面宇宙射线宇宙射线医疗医疗核动力核动力核武器试验中核武器试验中【想一想想一想】放射性污染危害很大放射性污染危害很大, ,放射线穿透力很强放射线穿透力很强, ,是否无法防护是否无法防护? ?提示提示: :放射线危害很难防护放射线危害很难防护, ,但是通过屏蔽、隔离等措但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护施可以进行有效防护, ,但防护的最有效手段是提高防范但防护的最有效手段是提高防范意识。意识。知识点一、放射性的应用知识点一、放射性的应用思考探究思考探究: :放射线在国民经济和科学研究的各个领域得到广泛的放射线在国民经济和科学研究的各个领域得到广泛的应用。思考以下问
5、题应用。思考以下问题: :(1)(1)利用利用射线的什么作用来进行金属探伤射线的什么作用来进行金属探伤? ?(2)(2)利用放射线的什么作用来进行静电消除利用放射线的什么作用来进行静电消除? ?(3)(3)利用利用射线的什么作用培育优良品种射线的什么作用培育优良品种? ?【归纳总结归纳总结】1.1.利用射线的特性利用射线的特性: :(1)(1)利用利用射线的贯穿本领射线的贯穿本领: :利用利用6060CoCo放出的很强的放出的很强的射射线来检查金属内部有没有砂眼或裂纹线来检查金属内部有没有砂眼或裂纹, ,这叫这叫射线探伤。射线探伤。利用利用射线可以检查射线可以检查30cm30cm厚的钢铁部件厚
6、的钢铁部件, ,利用放射线的利用放射线的贯穿本领贯穿本领, ,可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等液面高度等, ,从而自动控制生产过程。从而自动控制生产过程。(2)(2)利用射线的电离作用利用射线的电离作用: :放射线能使空气电离放射线能使空气电离, ,从而可从而可以消除静电积累以消除静电积累, ,防止静电产生危害。防止静电产生危害。(3)(3)利用利用射线对生物组织的物理、化学效应射线对生物组织的物理、化学效应, ,使种子使种子发生变异发生变异, ,培育优良品种。培育优良品种。(4)(4)利用放射线产生的能量轰击原子核利用放射线产生的能量轰击
7、原子核, ,实现原子核的实现原子核的人工转变。人工转变。(5)(5)在医疗上在医疗上, ,常用来控制病变组织的扩大。常用来控制病变组织的扩大。2.2.作为示踪原子作为示踪原子: :(1)(1)在工业上在工业上, ,可用示踪原子检查地下输油管道的漏油可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况。情况。(2)(2)在农业生产中在农业生产中, ,可用示踪原子确定植物在生长过程可用示踪原子确定植物在生长过程中所需的肥料和合适的施肥时间。中所需的肥料和合适的施肥时间。(3)(3)在医学上在医学上, ,可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围。围。(4)(4)在生物科学研究方面在生
8、物科学研究方面, ,放射性同位素示踪法在生物放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛。它为揭示体内化学和分子生物学领域应用极为广泛。它为揭示体内和细胞内理化过程的秘密和细胞内理化过程的秘密, ,阐明生命活动的物质基础阐明生命活动的物质基础, ,起了极其重要的作用起了极其重要的作用, ,使生物化学从静态进入动态使生物化学从静态进入动态, ,从从细胞水平进入分子水平细胞水平进入分子水平, ,为人类对生命基本现象的认识为人类对生命基本现象的认识开辟了一条新的途径。开辟了一条新的途径。3.3.利用衰变特性利用衰变特性: :在考古学中在考古学中, ,我们可以利用测定发掘物中我们可以利用测
9、定发掘物中 ( (碳碳14)14)放放射性元素的含量射性元素的含量, ,来确定它的年代。来确定它的年代。4.4.其他应用其他应用: :在地质学上在地质学上, ,常利用射线勘探矿藏。常利用射线勘探矿藏。【特别提醒特别提醒】(1)(1)三种射线的电离作用不同和穿透能力的强弱不同三种射线的电离作用不同和穿透能力的强弱不同, ,它们的应用亦不相同。它们的应用亦不相同。(2)(2)在利用放射性的同时在利用放射性的同时, ,要注意保护生态环境要注意保护生态环境, ,从而实从而实现可持续发展。现可持续发展。【典例探究典例探究】【典例典例】关于放射性的应用下列说法正确的是关于放射性的应用下列说法正确的是( (
10、) )A.A.放射线改变了布料的性质放射线改变了布料的性质, ,使其不再因摩擦而生电使其不再因摩擦而生电, ,因此达到了消除有害静电的目的因此达到了消除有害静电的目的B.B.利用利用射线的贯穿性可以为金属探伤射线的贯穿性可以为金属探伤, ,也能进行人体也能进行人体的透视的透视C.C.用放射线照射作物种子能使其用放射线照射作物种子能使其DNADNA发生变异发生变异, ,其结果其结果一定是成为更优秀的品种一定是成为更优秀的品种D.D.用用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量, ,以免对人以免对人体正常组织造成太大的危害体正常组织造成太大的危害【思路点拨思路点拨】在深刻理
11、解射线特性的基础上分析此题。在深刻理解射线特性的基础上分析此题。【正确解答正确解答】选选D D。利用放射线消除有害静电是利用放。利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性射线的电离性, ,使空气分子电离成为导体使空气分子电离成为导体, ,将静电排出将静电排出,A,A错误错误;射线对人体细胞伤害太大射线对人体细胞伤害太大, ,不能进行人体透不能进行人体透视视,B,B错误错误; ;利用利用射线照射种子能使其射线照射种子能使其DNADNA发生变异发生变异, ,但但其结果不一定是更优秀的品种其结果不一定是更优秀的品种,C,C错误错误; ;用用射线治疗肿射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用瘤对人体肯定有副作用
12、, ,因此要科学地控制剂量因此要科学地控制剂量,D,D正确。正确。【过关训练过关训练】1.(1.(多选多选) )下列把放射性同位素作为示踪原子的应用下列把放射性同位素作为示踪原子的应用是是( () )A.A.射线探伤仪射线探伤仪B.B.利用含有放射性碘利用含有放射性碘131131的油的油, ,检测地下输油管的漏油检测地下输油管的漏油情况情况C.C.利用钴利用钴6060治疗肿瘤等疾病治疗肿瘤等疾病D.D.把含有放射性元素的肥料施给农作物把含有放射性元素的肥料施给农作物, ,用以检测确定用以检测确定农作物吸收养分的规律农作物吸收养分的规律【解析解析】选选B B、D D。射线探伤仪是利用射线探伤仪是
13、利用射线的强穿射线的强穿透能力。利用钴透能力。利用钴6060治疗肿瘤等疾病治疗肿瘤等疾病, ,是利用是利用射线的高射线的高能量杀死癌细胞能量杀死癌细胞,A,A、C C错错,B,B、D D正确。正确。2.2.在放射性同位素的应用中在放射性同位素的应用中, ,下列做法正确的下列做法正确的是是( () )A.A.应该用应该用射线探测物体的厚度射线探测物体的厚度B.B.应该用应该用粒子放射源制成烟雾报警器粒子放射源制成烟雾报警器C.C.医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素性同位素D.D.放射育种中利用放射育种中利用射线照射种子使遗传基因发生变
14、射线照射种子使遗传基因发生变异异【解析解析】选选D D。由于。由于粒子的穿透能力很弱粒子的穿透能力很弱, ,无法用其无法用其探测物体的厚度探测物体的厚度, ,故故A A错误错误; ;烟雾报警器是利用射线的电烟雾报警器是利用射线的电离作用离作用, ,而而粒子的电离作用很弱粒子的电离作用很弱, ,故故B B错误错误; ;人体长期人体长期接触放射线会影响健康接触放射线会影响健康, ,诊断疾病时应该利用半衰期短诊断疾病时应该利用半衰期短的同位素的同位素, ,故故C C错误错误; ;放射育种是利用放射育种是利用射线照射种子改射线照射种子改变遗传基因变遗传基因, ,故故D D正确。正确。知识点二、放射性的
15、危害与防护知识点二、放射性的危害与防护思考探究思考探究: :观察以上图片观察以上图片, ,请思考以下问题请思考以下问题: :(1)(1)我们身边的放射线来源有哪些我们身边的放射线来源有哪些? ?(2)(2)应该如何对辐射进行防护应该如何对辐射进行防护? ?【归纳总结归纳总结】1.1.放射线来源放射线来源: :天然放射线主要由两部分组成天然放射线主要由两部分组成, ,一是来自地壳表面的天一是来自地壳表面的天然放射性元素然放射性元素( (如铀、钍、镭如铀、钍、镭) )以及空气中氡等产生的以及空气中氡等产生的放射线放射线; ;二是来自空间的宇宙射线。人工放射线的来源二是来自空间的宇宙射线。人工放射线
16、的来源主要是医疗、核动力以及核武器试验中的放射线。主要是医疗、核动力以及核武器试验中的放射线。2.2.放射性的危害放射性的危害: :放射线对人体组织造成的伤害放射线对人体组织造成的伤害, ,主要是由于射线对原子主要是由于射线对原子和分子产生作用和分子产生作用, ,比如电离、激发和分解等比如电离、激发和分解等, ,这种作用这种作用将导致细胞损伤将导致细胞损伤, ,甚至破坏人体甚至破坏人体DNADNA的分子结构。的分子结构。3.3.辐射防护的基本方法辐射防护的基本方法: :(1)(1)距离防护距离防护尽可能远离射线源。尽可能远离射线源。(2)(2)时间防护时间防护尽量减少可能受到照射的时间。尽量减
17、少可能受到照射的时间。(3)(3)屏蔽防护屏蔽防护在射线源的周围设置能够吸收或阻挡在射线源的周围设置能够吸收或阻挡射线的屏蔽物体。射线的屏蔽物体。(4)(4)仪器监测仪器监测要配置适当的剂量测量设备要配置适当的剂量测量设备, ,加强对加强对环境的监测。环境的监测。【特别提醒特别提醒】射线对人体作用的效果是长期积累的射线对人体作用的效果是长期积累的, ,人们在日常生活人们在日常生活中要高度重视对辐射的防护。如图是世界通用的辐射中要高度重视对辐射的防护。如图是世界通用的辐射警示标志。警示标志。【典例探究典例探究】【典例典例】( (多选多选) )贫铀是从金属铀中提炼贫铀是从金属铀中提炼 以后的副以后
18、的副产品产品, ,其主要成分为其主要成分为 。贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹。贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的的9 9倍倍, ,杀伤力极大杀伤力极大, ,而且残留物可长期危害环境。下列而且残留物可长期危害环境。下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是关于其残留物长期危害环境的理由正确的是( () )A.A.爆炸后的弹片存在放射性爆炸后的弹片存在放射性B.B.爆炸后的弹片不会对人体产生危害爆炸后的弹片不会对人体产生危害, ,不会对环境产生不会对环境产生长期污染长期污染C. C. 的衰变速度很快的衰变速度很快D.D.铀的半衰期很长铀的半衰期很长, ,对环境产生长期危害对环境产生长期危害【思路点拨思路点拨】解
19、答本题时应把握以下两点解答本题时应把握以下两点: :(1)(1)放射现象会对环境造成污染放射现象会对环境造成污染, ,对人类造成危害。对人类造成危害。(2) (2) 的半衰期很长的半衰期很长, ,所以在很长时间内存在污染。所以在很长时间内存在污染。【解析解析】选选A A、D D。 具有放射性具有放射性, ,会对环境造成危害会对环境造成危害, ,而且由于其半衰期很长而且由于其半衰期很长, ,所以这种危害是长期的。故所以这种危害是长期的。故A A、D D正确。正确。【总结提升总结提升】放射性的危害与防护问题的两点注意放射性的危害与防护问题的两点注意(1)(1)首先明确是否具有放射源首先明确是否具有
20、放射源, ,知道放射线对人体是有知道放射线对人体是有害的。害的。(2)(2)半衰期的长短半衰期的长短, ,直接决定危害的严重性。直接决定危害的严重性。【过关训练过关训练】现在很多心血管专科医院引进了一种被称为现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌心脏灌注显像注显像”的检测技术的检测技术, ,方法是将若干毫升含放射性元素方法是将若干毫升含放射性元素锝锝( (TcTc) )的注射液注入被检测者的动脉的注射液注入被检测者的动脉, ,经过经过40min40min后后, ,这这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中血液中, ,这时对被检
21、测者的心脏进行造影这时对被检测者的心脏进行造影, ,心脏血管正心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出有射线射出有射线射出; ;心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达质到达, ,将无射线射出。医生根据显像情况就可以判将无射线射出。医生根据显像情况就可以判定被检测者心脏血管有无病变定被检测者心脏血管有无病变, ,并判定病变位置。你并判定病变位置。你认为检测用放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数认为检测用放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数据中的据中的( () )A.10minA.10minB.10hB.10
22、hC.10dayC.10dayD.10yearD.10year【解析解析】选选B B。半衰期太短。半衰期太短, ,在放射期内放射性物质的在放射期内放射性物质的注射液不能均匀地分布在血液中而无法完成检测注射液不能均匀地分布在血液中而无法完成检测, ,又因又因放射强度较大而对人体造成伤害放射强度较大而对人体造成伤害; ;若半衰期太长若半衰期太长, ,射线射线长时间地照射人体也会对人体造成伤害。应掌握的两长时间地照射人体也会对人体造成伤害。应掌握的两个原则是个原则是: :一要检查出病变位置一要检查出病变位置; ;二要保证病人的健康。二要保证病人的健康。故选故选B B。【温馨提示温馨提示】放射性的应用
23、与防护经常和放射线性质结合起来进行放射性的应用与防护经常和放射线性质结合起来进行考查考查, ,也是原子物理部分的常考考点。也是原子物理部分的常考考点。【拓展例题拓展例题】考查内容考查内容: :放射线的应用与防护放射线的应用与防护核能是一种高效的能源核能是一种高效的能源. .(1)(1)在核电站中在核电站中, ,为了防止放射性物质泄漏为了防止放射性物质泄漏, ,核反应堆有核反应堆有三道防护屏障三道防护屏障: :燃料包壳燃料包壳, ,压力壳和安全壳压力壳和安全壳. .由图甲可知由图甲可知, ,安全壳应当选用的材料是安全壳应当选用的材料是_。(2)(2)图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章图乙是
24、用来监测工作人员受到辐射情况的胸章, ,通通过照相底片被射线感光的区域过照相底片被射线感光的区域, ,可以判断工作人员受到可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上何种辐射。当胸章上1mm1mm铝片和铝片和3mm3mm铝片下的照相底片铝片下的照相底片被感光被感光, ,而铅片下的照相底片未被感光时而铅片下的照相底片未被感光时, ,结合图分析结合图分析可知工作人员受到了可知工作人员受到了_射线的辐射射线的辐射; ;当所有照当所有照相底片被感光时相底片被感光时, ,工作人员受到了工作人员受到了_射线的辐射。射线的辐射。【思路点拨思路点拨】解决本题要熟悉解决本题要熟悉、三种射线的三种射线的性质以及放射性的
25、应用与防护知识。性质以及放射性的应用与防护知识。【正确解答正确解答】(1)(1)反应堆最外层是厚厚的水泥防护层反应堆最外层是厚厚的水泥防护层, ,防止射线外泄防止射线外泄, ,所以安全壳应选用的材料是混凝土。所以安全壳应选用的材料是混凝土。(2)(2)射线可穿透几毫米厚的铝片射线可穿透几毫米厚的铝片, ,而而射线可穿透几射线可穿透几厘米厚的铅板厘米厚的铅板, ,所以两个空分别是所以两个空分别是:和和。答案答案: :(1)(1)混凝土混凝土(2)(2)有关放射性信息题的解题思路有关放射性信息题的解题思路(1)(1)将试题信息进行联系和比较将试题信息进行联系和比较, ,提炼出关键信息将问提炼出关键
26、信息将问题简化。题简化。(2)(2)将试题信息还原为解题信息将试题信息还原为解题信息, ,从而合理解答试题。从而合理解答试题。【案例展示案例展示】俄罗斯俄罗斯“库尔斯克库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海号核潜艇在巴伦支海遇难遇难, ,沉入深度约为沉入深度约为100 m100 m的海底。的海底。“库尔斯克库尔斯克”号核潜号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视。几艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视。几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料, ,核废料对核废料对海洋环境有严重的污染作用。其原因有海洋环境有严重的污染作用。其原因有 ( () )
27、铀、钚等核废料有放射性铀、钚等核废料有放射性铀、钚等核废料的半衰期很长铀、钚等核废料的半衰期很长铀、钚等重金属有毒性铀、钚等重金属有毒性铀、钚等废料会造成爆炸铀、钚等废料会造成爆炸A.A.B.B.C.C.D.D.【正确解答正确解答】选选A A。放射性对人体组织、生物都有害。放射性对人体组织、生物都有害, ,核泄漏后产生的危害主要是放射性核泄漏后产生的危害主要是放射性, ,且其半衰期长且其半衰期长, ,在在很长时间内具有放射性很长时间内具有放射性, ,核泄漏物中含有大量重金属核泄漏物中含有大量重金属, ,但不会自发爆炸但不会自发爆炸, ,故故A A正确正确,B,B、C C、D D错。错。【易错分析易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下本题易错选项及错误原因分析如下: :易错选项易错选项错误原因错误原因B B对重金属的毒性不了解对重金属的毒性不了解C C不能把污染与半衰期联系起来不能把污染与半衰期联系起来D D不知道核废料污染环境的主要原因就是核辐射不知道核废料污染环境的主要原因就是核辐射
