放射性的應(yīng)用與防護

1、第3節(jié)放射性的應(yīng)用與防護 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素(重點)2了解放射性在生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用(重點)2知道放射性污染及其對人類和自然產(chǎn)生的嚴(yán)重危害，了解防護放射性的措施，建立防范意識(重點)放 射 性 的 應(yīng) 用1放射性同位素的應(yīng)用主要分為兩類：一是利用射線的電離作用、穿透能力等性質(zhì)；二是作為示蹤原子2射線特性的利用(1)輻射育種、食品輻射保存、放射性治療等(2)放射性同位素電池：把放射性同位素衰變時釋放的能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置(3)射線探傷：利用了射線穿透能力強的特點3作為示蹤原子：用儀器探測放射性同位素放出的射線，可以查明放射性元素的行蹤，好像

2、帶有“標(biāo)記”一樣人們把具有這種用途的放射性同位素叫作示蹤原子1利用放射性同位素放出的射線可以給金屬探傷()2利用放射性同位素放出的射線消除有害的靜電積累()3利用放射性同位素放出的射線保存食物()放射性元素為什么能做示蹤原子？【提示】由于放射性同位素不斷發(fā)出輻射，無論它運動到哪里，都很容易用探測器探知它的下落，因此可以用作示蹤物來辨別其他物質(zhì)的運動情況和變化規(guī)律這種放射性示蹤物稱為示蹤原子或標(biāo)記原子1分類：可分為天然放射性同位素和人工放射性同位素兩種，天然放射性同位素不過40多種，而人工放射性同位素已達(dá)1 000多種，每種元素都有自己的放射性同位素2人工放射性同位素的優(yōu)點(1)放射強度容易控制

3、；(2)可以制成各種所需的形狀；(3)半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，放射性廢料容易處理因此，凡是用到射線時，用的都是人工放射性同位素3放射性同位素的主要應(yīng)用(1)利用它的射線工業(yè)部門使用射線測厚度利用射線的穿透特性；農(nóng)業(yè)應(yīng)用射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異，殺死使食物腐敗的細(xì)菌，抑制蔬菜發(fā)芽，延長保存期等；醫(yī)療上利用射線的高能量治療癌癥(2)作為示蹤原子：放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)，通過探測放射性同位素的射線確定其位置1(多選)下列關(guān)于放射性同位素的一些應(yīng)用的說法中正確的是()A利用放射性消除靜電是利用射線的穿透作用B利用射線探測機器部件內(nèi)部的砂眼或裂紋是利用射線的穿透作用C利用

4、射線改良品種是因為射線可使DNA發(fā)生變異D放射性同位素的半衰期是相同的【解析】消除靜電是利用射線的電離作用使空氣導(dǎo)電，A錯誤；探測機器部件內(nèi)部的砂眼或裂紋和改良品種分別是利用它的穿透作用和射線可使DNA發(fā)生變異，B、C正確；不同的放射性同位素的半衰期是不同的，D錯誤【答案】BC2(多選)下列說法正確的是()A給農(nóng)作物施肥時，在肥料里放一些放射性同位素，是因為農(nóng)作物吸收放射性同位素后生長更好B輸油管道漏油時，可以在輸?shù)挠椭蟹乓恍┓派湫酝凰靥綔y其射線，確定漏油位置C天然放射元素也可以作為示蹤原子加以利用，只是含量較少，經(jīng)濟上不劃算D放射性元素被植物吸收，其放射性不會發(fā)生改變【解析】放射性元素與它

5、的同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，但是利用放射性元素可以確定農(nóng)作物在各季節(jié)吸收含有哪種元素的肥料無論植物吸收含放射性元素的肥料，還是無放射性肥料，植物生長是相同的，A錯誤；人工放射性同位素，含量易控制，衰變周期短，不會對環(huán)境造成永久污染，而天然放射性元素，劑量不易控制、衰變周期長、會污染環(huán)境，所以不用天然放射元素，C錯誤；放射性是原子核的本身性質(zhì)，與元素的狀態(tài)、組成等無關(guān)，D正確；放射性同位素可作為示蹤原子，是因為它不改變元素的化學(xué)性質(zhì)，故B正確【答案】BD3刀已成為治療腦腫瘤的最佳儀器，用刀治療時不用麻醉，病人清醒，時間短，半小時完成手術(shù)，無需住院，因而刀被譽為“神刀”據(jù)報道，我國自己研制的旋式刀性能

6、更好，即將進入各大醫(yī)院為患者服務(wù)刀治療腦腫瘤主要是利用射線很強的_能力和很_的能量【解析】刀治療腦腫瘤主要是利用射線很強的穿透能力和很高的能量【答案】穿透高放射性同位素的應(yīng)用技巧(1)用射線來測量厚度，一般不選取射線是因為其穿透能力太差，更多的是選取射線，也有部分選取射線的(2)給病人治療癌癥、培育優(yōu)良品種、延長食物保質(zhì)期一般選取射線(3)使用放射線時安全是第一位的放 射 性 污 染 和 防 護1放射性污染的主要來源(1)核爆炸；(2)核泄漏；(3)醫(yī)療照射2為了防止放射線的破壞，人們主要采取以下措施(1)密封防護；(2)距離防護；(3)時間防護；(4)屏蔽防護1核泄漏會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染()

7、2醫(yī)療照射是利用放射性，對人和環(huán)境沒有影響(×)3密封保存放射性物質(zhì)是常用的防護方法()放射性污染危害很大，放射性穿透力很強，是否無法防護？【提示】放射線危害很難防護，但是通過屏蔽、隔離等措施可以進行有效防護，但防護的有效手段是提高防范意識污染與防護舉例與措施說明污染核爆炸核爆炸的最初幾秒鐘輻射出來的主要是強烈的射線和中子流，長期存在放射性污染核泄漏核工業(yè)生產(chǎn)和核科學(xué)研究中使用的放射性原材料，一旦泄漏就會造成嚴(yán)重污染醫(yī)療照射醫(yī)療中如果放射線的劑量過大，也會導(dǎo)致病人受到損害，甚至造成病人死亡防護密封防護把放射源密封在特殊的包殼里，或者用特殊方法覆蓋，以防止射線泄漏距離防護距放射源越遠(yuǎn)，

8、人體吸收放射線的劑量就越少，受到的危害就越輕時間防護盡量減少受輻射的時間屏蔽防護在放射源與人體之間加屏蔽物能起到防護作用，鉛的屏蔽作用最好4(多選)關(guān)于國際通用的輻射警示標(biāo)志，下列說法正確的是()A國際通用的輻射警示標(biāo)志是毒性標(biāo)志的骷髏B國際通用的輻射警示標(biāo)志是以黃色為背景的黑色的圓形中心和三個黑色葉瓣的圖形C有此項標(biāo)志的地方是有輻射警示危險的地方D沒有特別的極其特殊的需要遠(yuǎn)離有國際通用的輻射警示標(biāo)志的地方【解析】國際通用的輻射警示標(biāo)志是以黃色為背景的黑色的圓形中心和三個黑色葉瓣的圖形，A錯，B正確；因為放射性的危險性和放射性的強穿透性，所以要遠(yuǎn)離有放射性的地方，C、D正確【答案】BCD5核能

9、是一種高效的能源(1)在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼圖3­3­1結(jié)合圖3­3­1甲可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是_(2)圖乙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射當(dāng)胸章上1 mm鋁片和3 mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時，結(jié)合圖甲分析可知工作人員一定受到了_射線的輻射；當(dāng)所有照相底片被感光時，工作人員一定受到了_射線的輻射【解析】(1)核反應(yīng)堆最外層是厚厚的水泥防護層，以防止射線外泄，所以安全殼應(yīng)選用的材料是混凝土(2)射

10、線可穿透幾毫米厚的鋁片，而射線可穿透幾厘米厚的鉛板【答案】(1)混凝土(2)射線具有一定的能量，對物體具有不同的穿透能力和電離能力，從而使物體或機體發(fā)生一些物理和化學(xué)變化.如果人體受到長時間大劑量的射線照射，就會使細(xì)胞器官組織受到損傷，破壞人體DNA分子結(jié)構(gòu)，有時甚至?xí)l(fā)癌癥，或者造成下一代遺傳上的缺陷.學(xué)業(yè)分層測評(十)(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(多選)關(guān)于放射性同位素，以下說法正確的是()A放射性同位素與放射性元素一樣，都具有一定的半衰期，衰變規(guī)律一樣B放射性同位素衰變可生成另一種新元素C放射性同位素只能是天然衰變時產(chǎn)生的，不能用人工方法制得D放射性同位素可用于培育良種【解析】放射

11、性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化學(xué)因素的影響，衰變后形成新的原子核，選項A、B正確；大部分放射性同位素都是人工轉(zhuǎn)變后獲得的，選項C錯誤；放射性同位素放出的射線照射種子，可使種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，從而培育出良種，D正確【答案】ABD2(多選)關(guān)于放射性的應(yīng)用與防護，下列說法正確的是()A通過原子核的人工轉(zhuǎn)變可以發(fā)現(xiàn)和制造新元素B在人工核反應(yīng)過程中，質(zhì)量守恒C利用示蹤原子可以研究生物大分子的結(jié)構(gòu)D人類一直生活在放射性的環(huán)境中【解析】通過原子核的人工轉(zhuǎn)變可以發(fā)現(xiàn)和制造新元素，A項正確；在人工核反應(yīng)過程中，質(zhì)量數(shù)守恒，B項錯；利用示蹤原子可以研究生物大分子的結(jié)構(gòu)，C項正確；人類一直生活在

12、放射性的環(huán)境中，地球上的每個角落都有射線，D項正確【答案】ACD3(多選)放射性同位素鈷60能放出較強的射線，其強度容易控制，這使得射線得到廣泛應(yīng)用下列選項中，屬于射線應(yīng)用的是() 【導(dǎo)學(xué)號：64772045】A醫(yī)學(xué)上制成刀，無需開顱即可治療腦腫瘤B機器運轉(zhuǎn)時常產(chǎn)生很多靜電，用射線照射機器可將電荷導(dǎo)入大地C鋁加工廠將接收到的射線信號輸入計算機，可對薄鋁板的厚度進行自動控制D用射線照射草莓、荔枝等水果，可延長保存期【解析】射線的電離作用很弱，不能使空氣電離成為導(dǎo)體，B錯誤；射線的穿透能力很強，薄鋁板的厚度變化時，接收到的信號強度變化很小，不能控制鋁板厚度，C錯誤；射線能量很大，可以殺菌，延長水果

13、的保存期，對腫瘤細(xì)胞有很強的殺傷作用，故A、D正確【答案】AD4下列哪些應(yīng)用是把放射性同位素不是作為示蹤原子的()A利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況B把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，利用探測器的測量，找出合理的施肥規(guī)律C利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋D給懷疑患有甲狀腺病的病人注射碘131，以判斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病【解析】利用射線探傷法檢查金屬中的砂眼和裂紋是利用射線穿透能力強的特點，醫(yī)學(xué)上利用“放療”治療惡性腫瘤，利用的是射線照射，而不是作為示蹤原子【答案】C5(多選)防止放射性污染的防護措施有()A將廢棄的放射性物質(zhì)進行深埋B將廢棄的放射性物質(zhì)倒在下水道里

14、C接觸放射性物質(zhì)的人員穿上鉛防護服D嚴(yán)格和準(zhǔn)確控制放射性物質(zhì)的放射劑量【解析】因為放射性物質(zhì)殘存的時間太長，具有輻射性，故應(yīng)將其深埋，A對、B錯；鉛具有一定的防止放射性的能力，接觸放射性物質(zhì)的人員穿上鉛防護服，并要控制一定的放射劑量故C、D對【答案】ACD6(多選)關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法中正確的是()A放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，從而達(dá)到消除有害靜電的目的B利用射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進行人體透視C用放射線照射作物種子使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果也不一定是更優(yōu)良的品種D用射線治療腫瘤時一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害【解析】利用放射線消除有害

15、靜電是利用放射線的電離性，使空氣分子電離成為導(dǎo)體，將靜電導(dǎo)出，A錯誤；射線對人體細(xì)胞傷害太大，不能用來進行人體透視，用于人體透視的是X射線，故B錯誤；作物種子發(fā)生的DNA突變不一定都是有益的，還要經(jīng)過篩選才能培育出優(yōu)秀品種，C正確；用射線治療腫瘤對人體肯定有副作用，因此要科學(xué)地控制劑量，D正確【答案】CD7放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)用，不同的放射源可用于不同目的下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射線.元素射線半衰期釙210138天氡2223.8天鍶9028年鈾238、4.5×109年某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當(dāng)?shù)姆派渚€來測定通過

16、軋輥后的薄膜厚度是否均勻，可利用的元素是_【解析】要測定聚乙烯薄膜的厚度，則要求射線可以穿透薄膜，因此射線不合適；另外，射線穿透作用還要受薄膜厚度影響，射線穿透作用最強，薄膜厚度不會影響射線穿透，所以只能選用射線，而氡222半衰期太小，鈾238半衰期太長，所以只有鍶90較合適【答案】鍶908如圖3­3­2所示是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖圖3­3­2(1)請簡述自動控制的原理；(2)如果工廠生產(chǎn)的是厚度為2 mm的鋁板，在、和三種射線中，哪一種對鋁板的厚度控制起主要作用？為什么？【解析】(1)放射線具有穿透本領(lǐng)，如果向前移動的鋁板的厚度有變

17、化，則探測器接收到的放射線的強度就會隨之變化，將這種變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎氲较鄳?yīng)的裝置，使之自動地控制圖中右側(cè)的兩個輪間的距離，達(dá)到自動控制鋁板厚度的目的(2)射線起主要作用，因為射線的貫穿本領(lǐng)很小，穿不過2毫米的鋁板；射線的貫穿本領(lǐng)很強，能穿過幾厘米的鉛板，2毫米左右的鋁板厚度發(fā)生變化時，透過鋁板的射線強度幾乎不發(fā)生變化；射線的貫穿本領(lǐng)較強，能穿過幾毫米厚的鋁板，當(dāng)鋁板厚度發(fā)生變化時，透過鋁板的射線強度變化較大，探測器可明顯地反映出這種變化，使自動化系統(tǒng)做出相應(yīng)的反應(yīng)【答案】見解析能力提升9我國科學(xué)家首次用人工方法合成的牛胰島素與天然牛胰島素是同一種物質(zhì)，所使用的鑒別技術(shù)是() 【導(dǎo)學(xué)號：64

18、772104】A光譜分析B同位素示蹤原子C微電子技術(shù)D納米技術(shù)【解析】人工合成的牛胰島素中摻入C作為示蹤原子，跟天然牛胰島素混合，多次重新結(jié)晶，結(jié)果C均勻分布，證明了人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素是同一物質(zhì)，故選B.【答案】B10(多選)貧鈾炸彈是一種殺傷力很強的武器，貧鈾是提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈不僅有很強的穿甲能力，而且鈾238具有放射性，殘留物可長期對環(huán)境起破壞作用而造成污染人長期生活在該環(huán)境中會受到核輻射而患上皮膚癌和白血病下列結(jié)論正確的是()A鈾238的衰變方程式為：UThHeB.U和U互為同位素C人患皮膚癌和白血病是因為核輻射導(dǎo)致了基因突變D癌癥病人可以生活在遭受貧鈾炸彈破壞的環(huán)境里，以達(dá)到放射性治療的效果【解析】鈾238具有放射性，放出一個粒子，變成釷234，A正確鈾238和鈾235質(zhì)子數(shù)相同，故互為同位素，B正確核輻射能導(dǎo)致基因突變，是皮膚癌和白血病的誘因之一，C正確醫(yī)學(xué)上利用放射線治療癌癥是有放射位置和放射劑量限制的，不能直接生活在被貧鈾炸彈破壞的環(huán)境里，D錯【答案】ABC11如圖3­3­3甲是、三種射線