探測射線方法放射性應用和防護

1、關于探測射線的方法 放射性的應用與防護第一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例： 天然放射性元素 (釷)經(jīng)過一系列衰變和衰變之后變成 （鉛）下列論斷中正確的是（ ）A.鉛核比釷核少24個中子B.鉛核比釷核少8個質(zhì)子C.衰變過程中共有4次衰變和8次衰變D.衰變過程中共有6次衰變和4次衰變BD第二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月在下列核反應方程中,X代表質(zhì)子的方程是（ ）()()()()nHeXHDXnHCXOHeNBXPHeAlA042311021178421473015422713+1+g+BC第三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月半衰期、它表征放射性元素的原子核有一

2、半發(fā)生衰變所需的時間。它是從大量原子核衰變中得出的統(tǒng)計規(guī)律，對個別的放射性原子核的衰變無實際物理意義。半衰期由原子核的內(nèi)部因素決定，與外界條件及與物質(zhì)的物理、化學狀態(tài)無關。即使處于物理運動，化學變化中也不會影響它的半衰期。因此它是反映某種元素原子核特征的重要物理量。第四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月19-3 探測射線的方法第五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月1、粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過飽和汽會產(chǎn)生云霧，過熱液體會產(chǎn)生氣泡2、使照相底片感光3、使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光射線中的粒子與其它物質(zhì)作用會產(chǎn)生的現(xiàn)象：第六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月一、威爾遜

3、云室：構(gòu)造：一個圓筒狀容器，低部可以上下移動，上蓋是透明的，內(nèi)有干凈空氣實驗時，加入少量酒精，使酒精蒸汽達到過飽和狀態(tài)。利用射線的電離本領第七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月a射線在云室中的徑跡：直而粗原因：a粒子質(zhì)量大，不易改變方向，電離本領大，沿涂產(chǎn)生的粒子多射線在云室中的徑跡：比較細，而且常常彎曲原因：粒子質(zhì)量小，跟氣體碰撞易改變方向，電離本領小，沿途產(chǎn)生的離子少第八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月二、氣泡室-高能物理實驗的最風行的探測設備 氣泡室是由一密閉容器組成，容器中盛有工作液體 第九張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月液體在特定的溫度和壓力下進行絕熱膨脹

4、，由于在一定的時間間隔內(nèi)（例如50ms）處于過熱狀態(tài)，液體不會馬上沸騰，這時如果有高速帶電粒子通過液體，在帶電粒子所經(jīng)軌跡上不斷與液體原子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生低能電子，因而形成離子對，這些離子在復合時會引起局部發(fā)熱，從而以這些離子為核心形成胚胎氣泡，經(jīng)過很短的時間后，胚胎氣泡逐漸長大，就沿粒子所經(jīng)路徑留下痕跡。如果這時對其進行拍照，就可以把一連串的氣泡拍攝下來，從而得到記錄有高能帶電粒子軌跡的底片。 照相結(jié)束后，在液體沸騰之前，立即壓縮工作液體，氣泡隨之消失，整個系統(tǒng)就很快回到初始狀態(tài)，準備作下一次探測。 第十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月氣泡室中帶電粒子的徑跡氣泡室的優(yōu)點：它的空間和時

5、間分辨率高；工作循環(huán)周期短，本底干凈、徑跡清晰，可反復操作。但也有不足之處：那就是掃描和測量時間還嫌太長；體積有限，而且甚為昂貴， 第十一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月三、蓋革-米勒計數(shù)器一種能自動把放射微粒計數(shù)出來的儀器，利用了射線的電離本領第十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月GM計數(shù)器放大倍數(shù)很大，非常靈敏，用它來檢測放射性是很方便的。GM計數(shù)器只能用來計數(shù)，而不能區(qū)分射線的種類。GM計數(shù)器不適合于極快速的計數(shù)。GM計數(shù)器的特點：第十三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 放射性的應用與防護第十四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月盧瑟福在實驗中發(fā)

6、現(xiàn)，往容器中通入氮氣后，在熒光屏上出現(xiàn)了閃光，這表明，有一種新的能量比粒子大的粒子穿過鋁箔，撞擊在屏上，這種粒子肯定是在粒子擊中某個氮核而使該核發(fā)生變化時放出的。這樣，盧瑟福通過人工方法實現(xiàn)了原子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核的大門。 一、核反應粒子鋁箔熒光屏氮氣顯微鏡第十五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 為了認定新粒子，把新粒子引進電場和磁場，測出了它的質(zhì)量和電量，確認與氫核相同：帶有一個單位的正電量，質(zhì)量是電子質(zhì)量的1800 多倍。盧瑟福把它叫做質(zhì)子質(zhì)子的符號是 H 或 P在云室里做盧瑟福實驗，還可以根據(jù)徑跡了解整個人工轉(zhuǎn)變的過程英國物理學家布拉凱特在所拍攝的兩萬多張照片的4

7、0多萬條粒子徑跡中，發(fā)現(xiàn)了條產(chǎn)生分叉的記錄 第十六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月分叉情況表明，粒子擊中氮核后，生成一個新核，同時放出質(zhì)子。新核的電量較大速度較慢，徑跡短而粗；質(zhì)子速度大，電量小，故徑跡細而長根據(jù)核反應中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可以寫出這個發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應方程并得知氮核放出質(zhì)子后變成了氧核 第十七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月用粒子、質(zhì)子、中子等去轟擊其它元素的原子核，也都產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)變，并產(chǎn)生質(zhì)子，說明質(zhì)子是各種原子核里都有的成分，質(zhì)子是人類繼電子、光子后發(fā)現(xiàn)的第三個基本粒子。原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，-核反應在核反應中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)

8、都守恒第十八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月核反應：原子核在其他粒子的轟擊 下產(chǎn)生新原子核的過程。注意：核反應中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒核反應是原子核的變化，化學 反應是核外電子的變化第十九張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例：指出下列核反應中的錯誤并更正：（1） N + = O + 質(zhì)子（2） C + He O + H（3） Be + He C + （4） H + n H + 14717714742178119442136110112第二十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月二、人工放射性同位素1934年，約里奧居里和伊麗芙居里 發(fā)現(xiàn)經(jīng)過粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷反應生成

9、物P是磷的一種同位素，自然界沒有天然的 ，它是通過核反應生成的人工放射性同位素。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素第二十一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素：1、放射強度容易控制2、可以制成各種需要的形狀3、半衰期更短4、放射性廢料容易處理第二十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）利用它的射線三、放射性同位素的應用A、由于射線貫穿本領強，可以用來射線檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用的設備叫射線探傷儀B、利用射線的穿透本領與物質(zhì)厚度密度的關系，來檢查各種產(chǎn)品的厚度和密封容器中液體的高度等，從而實現(xiàn)自動控制C、利用射線使空氣電離而

10、把空氣變成導電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電D、利用射線照射植物，引起植物變異而培育良種，也可以利用它殺菌、治病等第二十三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月射線探傷儀 鈷60第二十四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月利用鈷60的射線治療癌癥（放療）第二十六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長，長期保存）棉花育種食品保鮮糧食保存第二十七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等.棉花在結(jié)桃、開花的時候需要較多的磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收但

11、是，什么時候的吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長時間、磷在作物體內(nèi)的分布情況等，用通常的方法很難研究如果用磷的放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上，然后每隔一定時間用探測器測量棉株各部位的放射性強度，上面的問題就很容易解決第二十八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月人體甲狀腺的工作需要碘碘被吸收后會聚集在甲狀腺內(nèi)給人注射碘的放射性同位素碘131，然后定時用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強度，有助于診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病第二十九張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月檢漏、研究機件磨損、診斷疾病、分析生物分子結(jié)構(gòu)等。第三十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月原子彈爆炸、核電

12、站泄露會產(chǎn)生嚴重的污染，在利用放射性同位素給病人做“放療”時，如果放射性的劑量過大，皮膚和肉就會潰爛不愈，導致病人因放射性損害而死去。有些礦石中含有過量的放射性物質(zhì)，如果不注意也會對人體造成巨大的危害。 四、輻射與安全第三十一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月過量的放射性會對環(huán)境造成污染，對人類和自然界產(chǎn)生破壞作用 20世紀人們在毫無防備的情況下研究放射性遭原子彈炸后的廣島第三十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月為了防止有害的放射線對人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施：檢測輻射裝置全身污染檢測儀輻射檢測系統(tǒng)輻射源的存放鈾第三十三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（1