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1、第十九章第十九章 原子核原子核4 4 放射性的应用与防护放射性的应用与防护1、卢瑟福用、卢瑟福用粒子粒子轰击轰击氮核氮核，生成，生成质子质子和和氧氧17. 第一次实现了原子核的人工转变。第一次实现了原子核的人工转变。 一、核反应一、核反应 用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素粒子、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。的原子核，也都产生类似的转变。3、核反应：核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。新原子核的过程。 在核反应中，在核反应中，质量数和电荷数质量数和电荷数都守恒。都守恒。2、查德威克用、查德威克用粒子粒子轰击轰击铍核铍核发现
2、发现中子中子 n：例例1 1：指出下列核反应中的错误并更正：指出下列核反应中的错误并更正： 1934年，约里奥年，约里奥居里夫妇居里夫妇 发现发现粒子轰粒子轰击的铝片中含有放射性磷击的铝片中含有放射性磷 ： 反应生成物反应生成物 P 是磷的一种同位素，是磷的一种同位素，自然界没有天然的自然界没有天然的 ，它是通过核，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。反应生成的人工放射性同位素。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素.二、人工放射性同位素二、人工放射性同位素 与天然的放射性物质相比，人造放与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素有以下特点：射性同位素有以
3、下特点：1、放射强度容易控制、放射强度容易控制2、可以制成各种需要的形状、可以制成各种需要的形状3、半衰期更短、半衰期更短4、放射性废料容易处理、放射性废料容易处理（1）利用它的射线）利用它的射线A、由于、由于射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线检查射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射射线探伤仪线探伤仪B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，、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来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而等，从而实现自动控制。实现自动控制。C、利用射线使空
4、气电离而把空气变成导电气体，、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以以消除化纤、纺织品上的静电。消除化纤、纺织品上的静电。D、利用射线照射植物，引起植物变异而、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良培育良种种，也可以利用它，也可以利用它杀菌、治病杀菌、治病等等三、放射性同位素的应用三、放射性同位素的应用射线探伤仪射线探伤仪 利用钴利用钴6060的的射线治疗癌症（放疗）射线治疗癌症（放疗） 射线对癌细胞的破射线对癌细胞的破坏比对健康细胞的更快。坏比对健康细胞的更快。食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）粮食保存粮食保存食品保鲜食品保鲜棉花育种棉花育种 棉花在
5、结桃、开花的时棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，利用候需要较多的磷肥，利用磷磷的放射性同位素的放射性同位素制成肥料喷制成肥料喷在棉花叶面上，被植物吸收，在棉花叶面上，被植物吸收，然后每隔一定时间用探测器然后每隔一定时间用探测器测量测量棉株各部位的放射性强棉株各部位的放射性强度，就可知道什么时候磷的度，就可知道什么时候磷的吸收率最高、磷在作物体内吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，体内的分布情况等，（2）作为示踪原子：）作为示踪原子：工业、农业及生物研究工业、农业及生物研究 原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污原子弹爆炸、核电站泄露会产生
6、严重的污染，在利用放射性同位素给病人做染，在利用放射性同位素给病人做“放疗放疗”时，时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不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。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和自然界产生破坏作用四、辐射与安全四、辐射与安全 20 20 20 20世纪人们在世纪人们在世纪人们在世纪人们在毫无防备的情况毫无防备的情
7、况毫无防备的情况毫无防备的情况下研究放射性下研究放射性下研究放射性下研究放射性遭原子弹轰遭原子弹轰遭原子弹轰遭原子弹轰炸的广岛炸的广岛炸的广岛炸的广岛放射性的防护放射性的防护1 1）在核电站的核反应堆）在核电站的核反应堆外层用外层用厚厚的水泥厚厚的水泥来防来防止放射线的外泄止放射线的外泄. .2 2）用过的核废料要放在）用过的核废料要放在很厚很厚的很厚很厚的重金属箱重金属箱内，内，并埋在深海里并埋在深海里. .3 3）在生活中要有防范意）在生活中要有防范意识，尽可能识，尽可能远离放射源远离放射源. .放放放放射射射射性性性性物物物物质质质质标标标标志志志志铀铀铀铀辐射源的存放辐射源的存放辐射源
8、的存放辐射源的存放检测辐射装置检测辐射装置检测辐射装置检测辐射装置辐射检测系统辐射检测系统辐射检测系统辐射检测系统全全全全身身身身污污污污染染染染检检检检测测测测仪仪仪仪为了防止有害的放射线对人类和自然的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：破坏，人们采取了有效的防范措施：操作放射性物质的设备操作放射性物质的设备在防护状态下操在防护状态下操在防护状态下操在防护状态下操作放射性物质作放射性物质作放射性物质作放射性物质1、下下列列关关于于放放射射线线的的说说法法中中不不正正确确的的是是( )A、放射线可以用来进行工业探伤、放射线可以用来进行工业探伤B、放射线可以使细胞发
9、生变异、放射线可以使细胞发生变异C、放射同位素可以用来做示踪原子、放射同位素可以用来做示踪原子D、放射线对人体无害、放射线对人体无害D2 2、在垂直于纸面的匀强磁场中，有一在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原原来静止来静止的原子核，该核衰变后，放出的的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。由图可以判定（由图可以判定（ ）A A、该核发生的是、该核发生的是衰变衰变B B、该核发生的是、该核发生的是衰变衰变C C、磁场方向一定垂直于、磁场方向一定垂直于纸面向里纸面向里D D、不能判定磁场方向向、不能判定磁场方向向里还是向外里还是向外abBD
10、3、静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之粒子和反冲核轨道半径之比为比为441，如图，则（，如图，则（ ）A、粒子与反冲粒子的动粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反量大小相等，方向相反B、原来放射性元素的原子、原来放射性元素的原子核电荷数为核电荷数为90C、反冲核的核电荷数为、反冲核的核电荷数为88D、粒子与反冲核的速度粒子与反冲核的速度之比为之比为188R1R2ABC 关于半衰期，以下说法正确的是：关于半衰期，以下说法正确的是：
11、A同种放射性元素在化合物中的半衰期比同种放射性元素在化合物中的半衰期比 单质中长。单质中长。B升高温度可以使半衰期缩短。升高温度可以使半衰期缩短。C氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子天，若有四个氡原子 核，经过核，经过7.6天氡原子核就只剩下一个。天氡原子核就只剩下一个。D氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天，天，4克氡原子核，经克氡原子核，经 过过7.6天氡原子核就只剩下天氡原子核就只剩下1克。克。判断古生物年代常用判断古生物年代常用14C定年法。若干万年以定年法。若干万年以前，始祖鸟通过摄食，吸收了植物中含有前，始祖鸟通过摄食，吸收了植物中含有14C的营养物质，死亡后不再吸收。随
12、着年代的的营养物质，死亡后不再吸收。随着年代的推移，其体内推移，其体内14C的含量为现代鸟的的含量为现代鸟的 ，已知，已知地表中地表中14C的含量基本不变，的含量基本不变，14C的半衰期为的半衰期为T年，试判断始祖鸟距今年代为年，试判断始祖鸟距今年代为（ ） A B C D 2高考题回顾：2002年 上海10完成核反应方程：完成核反应方程： Th Pa 。 衰变为衰变为 的半衰期是的半衰期是1.2分钟，则分钟，则64克克 经过经过6分钟还有分钟还有 克尚未衰变。克尚未衰变。2 高考题回顾：例题分析例题：本题中用大写字母代表原子核，例题：本题中用大写字母代表原子核，E经经衰变成衰变成为为F，再经
13、，再经衰变成为衰变成为G，再经，再经衰变成为衰变成为H。上述系。上述系列衰变可记为下式：列衰变可记为下式：另一系列衰变如下：另一系列衰变如下：已知已知P和和F是同位素，则（是同位素，则（ ）A.Q和和G是同位素，是同位素，R和和H是同位素是同位素B.R和和E是同位素，是同位素，S和和F是同位素是同位素C.R和和G是同位素，是同位素，S和和H是同位素是同位素D.Q和和E是同位素，是同位素，R和和F是同位素是同位素B 放射性元素的原子核放射性元素的原子核 经过一次经过一次衰变，变为。某样品中当衰变，变为。某样品中当 t=0时不时不含有元素含有元素Y。若这种衰变的半衰期为。若这种衰变的半衰期为T，则当，则当t= T时，样品中元素时，样品中元素X和和Y的质的质量之比等于多少？量之比等于多少？ 关于关于射线，下列说法中正确的是射线，下列说法中正确的是( )(A)它是波长极短的电磁波它是波长极短的电磁波(B)它是高速运动的电子流它是高速运动的电子流(C)它的贯穿本领比它的贯穿本领比射线弱射线弱(D)它对空气的电离作用比它对空气的电离作用比射线强射线强 某地发掘出来的古木，测定所含放某地发掘出来的古木，测定所含放射性碳射性碳14C与当地正在生长的树林的比与当地正在生长的树林的比为为1/ ，已知，已知14C的半衰期为的半衰期为5600年，年，则此古树被采伐了则此古树被采伐了_年年
