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1、19.3 探测射线的方法第十九章第十九章 原子核原子核 虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：探测射线的方法探测射线的方法1 1、使气体或、使气体或液体电离液体电离2 2、使照相底、使照相底片感光片感光3 3、使荧光物、使荧光物质产生荧光质产生荧光观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的径迹：径迹： 射线径迹射线径迹 射线径迹射线径迹 径迹的长短和粗径迹的长短和粗细可以知道粒子的细可以知道粒子的性质；粒子轨迹的性质；粒子轨迹的弯曲方向可以
2、知道弯曲方向可以知道粒子带电的正负粒子带电的正负二、气泡室二、气泡室 -高能物理实验的最风行的探高能物理实验的最风行的探 测设备测设备 气泡室是由一密气泡室是由一密闭容器组成，容闭容器组成，容器中盛有工作液器中盛有工作液体体 气泡室里装的是液体（如气泡室里装的是液体（如液态氢），控制室内的温液态氢），控制室内的温度和压强，使室内的温度度和压强，使室内的温度略低于液体的沸点，当气略低于液体的沸点，当气泡室的压强突然降低时，泡室的压强突然降低时，液体的沸点降低因此液体液体的沸点降低因此液体过热，粒子通过液体时在过热，粒子通过液体时在它的周围就有气泡形成它的周围就有气泡形成通过照片上记录的情况，通过
3、照片上记录的情况，可以分析粒子的带电、动可以分析粒子的带电、动量、能量等情况量、能量等情况 二、气泡室二、气泡室气泡室气泡室利用了射线的电离本领。利用了射线的电离本领。 粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成，可分析粒子的动量、能量和带电情况形成，可分析粒子的动量、能量和带电情况。 德国物理学家盖革在德国物理学家盖革在1928年与米勒合作研制出年与米勒合作研制出的计数器用来检测放射性是非常方便的，盖革管的的计数器用来检测放射性是非常方便的，盖革管的结构如图所示：结构如图所示：三、盖革米勒计数三、盖革米勒计数器器窗窗口口阴阴极极阳阳极极接放接放大器大器粒
4、粒子子（3 3）优缺点）优缺点a a优点优点: : 放大倍数很大，非常灵敏，检测方便。放大倍数很大，非常灵敏，检测方便。b b缺点缺点: :它对于不同的射线产生的脉冲现象相同，因它对于不同的射线产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，此只能用来计数，不能区分射线的种类不能区分射线的种类。如果同。如果同时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔很短时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔很短( (小于小于200 s)200 s)，不能区分它们。，不能区分它们。1 1、定义：、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，程，-核反应核反应2 2、规律、规律:
5、:质量数和电荷数都守恒质量数和电荷数都守恒一、核反应一、核反应质子的发现质子的发现中子的发现中子的发现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：（1） N + = O + O + 质子质子（2 2） C + He O + HC + He O + H（3 3） Be + He Be + He C + （4） H + n H + 14717714742178119442136110112二、人工放射性同位素二、人工放射性同位素1934年，约里奥年，约里奥居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里居里 发现经发现经过过粒子轰击的铝片中含有放射性磷粒子轰击的铝片中含有放射性磷反应生成物反应生成物P
6、是磷的一种同位素，自然界是磷的一种同位素，自然界没有天然的没有天然的 ，它是通过核反应生成的，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。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2、与天然的放射性物质相比，人造放射性、与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：同位素：放射强度容易控制放射强度容易控制可以制成各种需要的形状可以制成各种需要的形状半衰期更短半衰期更短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）利用它的射线三、放射性同位素的应用三、放射性同位素的应用A、由于、由于射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线检查金射线
7、检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤射线探伤仪仪B、利用射线使空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，以消除化纤、纺织品上的静电以消除化纤、纺织品上的静电C、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等种，也可以利用它杀菌、治病等射线探伤仪射线探伤仪 钴钴60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）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）棉花育种棉花育种食品保鲜食品保鲜粮食保存粮食保存（2）作为示
8、踪原子：用于工业、农业及生物）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等研究等. 棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收但把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究用通常的方法很难研究 如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射
9、性强度，上面的问题就很容易株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决解决 原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，在利用放射性同位素给病人做污染，在利用放射性同位素给病人做“放疗放疗”时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃时，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。有些烂不愈，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，如果不注意也矿石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。会对人体造成巨大的危害。 四、辐射与安全四、辐射与安全过量的放射性会对环境造成污染，对人类和过量的放射性会对环境造成
10、污染，对人类和自然界产生破坏作用自然界产生破坏作用遭原子弹炸后的广岛遭原子弹炸后的广岛为了防止有害的放射线对人类和自然的破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：坏，人们采取了有效的防范措施：检测辐射装置检测辐射装置全全身身污污染染检检测测仪仪辐射检测系统辐射检测系统辐射源的存放辐射源的存放铀铀（1 1）在核电站的核反应）在核电站的核反应堆外层用堆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）用过的核废料要放在很厚很厚的在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）在生活中要有防范意识，尽可能意识，尽可能远离放射源远离放射源放射性的防护放射性的防护核反应堆外层的厚厚的水泥建筑核反应堆外层的厚厚的水泥建筑防防护护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作放射性物质在防护状态下操作放射性物质
