探測射線的方法放 射性的應(yīng)用與防護(hù)課件

1.射線的粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)產(chǎn)生的主要現(xiàn)象有哪些？提示:放射線的粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)產(chǎn)生的主要現(xiàn)象：(1)使氣體或液體電離，這些離子可使過飽和蒸氣產(chǎn)生云霧或使過熱液體產(chǎn)生氣泡；(2)使照相乳膠感光；(3)使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光．2.在云室中，為什么α粒子顯示的徑跡直而粗、β粒子顯示的徑跡彎曲而細(xì)？提示:因?yàn)棣亮Ｗ訋щ娏慷?，它的電離本領(lǐng)強(qiáng)，穿越云室時(shí)，沿途能使大量的氣體分子發(fā)生電離，過飽和酒精蒸氣凝結(jié)在這些離子上，形成很粗的徑跡.且由于α粒子質(zhì)量大，穿越云室時(shí)不易改變方向，所以顯示的徑跡很直.β粒子帶電量少，電離本領(lǐng)較小，沿途使氣體發(fā)生電離而產(chǎn)生的離子少，且β粒子質(zhì)量小，容易改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以顯示的徑跡細(xì)而彎曲.3.通過氣泡室中粒子徑跡的照片我們可以分析哪些量?提示:根據(jù)照片可以分析粒子的動(dòng)量、能量及帶電情況等.4.蓋革—米勒計(jì)數(shù)器是怎樣計(jì)數(shù)的?提示:蓋革管的原理是某種射線粒子進(jìn)入管內(nèi)時(shí)，它使管內(nèi)的氣體電離，產(chǎn)生的電子在電場中被加速，能量越來越大，電子跟管中的氣體分子碰撞時(shí)，又使氣體分子電離，產(chǎn)生電子……這樣，一個(gè)射線粒子進(jìn)入管中后可以產(chǎn)生大量電子．這些電子到達(dá)陽極，正離子到達(dá)陰極，在電路中就產(chǎn)生一次脈沖放電，利用電子儀器可以把放電次數(shù)記錄下來．蓋革—米勒計(jì)數(shù)器就是這樣計(jì)數(shù)的.典例1利用威耳遜云室探測射線時(shí)若觀察到細(xì)長而彎曲的徑跡，則下列說法正確的是()A.可知有α射線射入云室B.可知有β射線射入云室C.觀察到的是射線粒子的運(yùn)動(dòng)D.觀察到的是射線粒子運(yùn)動(dòng)路徑上的酒精霧滴【規(guī)范解答】選B、D.因?yàn)橛^察到威耳遜云室中存在細(xì)長而彎曲的徑跡，可知是β射線的徑跡，A錯(cuò)，B對；射線粒子的運(yùn)動(dòng)是觀察不到的，觀察到的是酒精過飽和蒸氣在射線粒子運(yùn)動(dòng)路徑上形成的霧滴，C錯(cuò)，D對.【解析】選B.云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣,射線經(jīng)過時(shí)把氣體電離,過飽和蒸氣以離子為核心凝結(jié)成霧滴,霧滴沿射線的路徑排列,顯示出射線的徑跡,故A錯(cuò);由于α粒子的電離本領(lǐng)大，貫穿本領(lǐng)小,故α粒子在云室中的徑跡直而粗,即B正確;γ射線的電離本領(lǐng)很弱,所以在云室中一般看不到它的徑跡,而細(xì)而彎曲的是β射線,所以C錯(cuò)誤;把云室放在磁場中，從帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向就可以判斷射線所帶電荷的正負(fù).故D錯(cuò)誤.三種射線用肉眼都看不見,探測射線的方法是利用它們和其他物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象,來顯示射線粒子的存在,并且不同的射線粒子產(chǎn)生的現(xiàn)象不同.2.常見的人工核反應(yīng)有哪些?提示:

3.通過比較人工核反應(yīng)和天然放射性現(xiàn)象的衰變，探究兩種核反應(yīng)的主要異同是什么?提示:兩者都是原子核的反應(yīng)同屬于核反應(yīng)，都遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，反應(yīng)前后動(dòng)量守恒.但兩者的反應(yīng)條件和反應(yīng)產(chǎn)物不同，天然放射性現(xiàn)象的衰變，是自然發(fā)生的，產(chǎn)生三種射線，而人工核反應(yīng)是人們?yōu)榱搜芯慷扇〉娜斯ご胧?，需要施加外在條件，如用α粒子轟擊原子核，產(chǎn)物多樣，可以產(chǎn)生人工同位素.

4.放射性同位素的應(yīng)用有哪些?試舉例說明.提示:放射性同位素的應(yīng)用主要有兩種途徑:(1)利用射線.具體事例如下:①射線測厚裝置，②放射治療，③培育新品種，④延長保質(zhì)期.(2)作為示蹤原子.具體事例如下:①棉花對磷肥的吸收，②甲狀腺疾病的診斷.射線的主要應(yīng)用(1)射線測厚裝置原理：儀器探測到的γ射線強(qiáng)度與鋼板的厚度有關(guān)，軋出的鋼板越厚，透過的射線越弱.將射線測厚儀接收到的信號輸入計(jì)算機(jī)，就可以對鋼板的厚度進(jìn)行自動(dòng)控制.(2)放射治療原理：人體組織對射線的耐受能力是不同的，細(xì)胞分裂越快的組織，它對射線的耐受力就越弱.癌細(xì)胞繁殖迅速，在射線照射下破壞得比健康細(xì)胞快.(3)培育新品種原理：利用γ射線照射種子，會(huì)使種子的遺傳基因發(fā)生變異，從而培育出新的優(yōu)良品種.(4)延長保質(zhì)期原理：利用γ射線照射食品可以殺死使食物腐敗的細(xì)菌，抑制蔬菜發(fā)芽，延長保質(zhì)期.典例2(2010·桂林高二檢測)下列核反應(yīng)方程括號中所填粒子名稱正確的是()A．B．C．D．解決本題的關(guān)鍵是掌握以下知識(shí):(1)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，(2)反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒.【規(guī)范解答】選A.根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知四個(gè)選項(xiàng)中粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為-1,0、1，1、0,1、1,0.四個(gè)選項(xiàng)中的粒子分別是電子、質(zhì)子、中子和正電子，故A對，B、C、D錯(cuò).【變式備選】圖為查德威克實(shí)驗(yàn)示意圖，由于天然放射性元素釙(Po)放出的α射線轟擊鈹時(shí)會(huì)產(chǎn)生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟時(shí)會(huì)打出粒子流B，經(jīng)研究知道()A.A為中子，B為質(zhì)子B.A為質(zhì)子，B為中子C.A為γ射線，B為中子D.A為中子，B為γ射線【解析】選A.α射線轟擊鈹時(shí)的核反應(yīng)方程:得知A為中子，中子轟擊石蠟時(shí)會(huì)打出質(zhì)子流，所以A正確;其他選項(xiàng)錯(cuò)誤.1.(2011·武清區(qū)高二檢測)用威耳遜云室探測射線，其中粒子在云室中的徑跡直而粗的是()A.α射線B.β射線C.γ射線D.以上都不是【解析】選A.α射線的質(zhì)量比較大，在氣體中飛行不易改變方向，并且電離本領(lǐng)大，沿途產(chǎn)生的離子多，所以它在云室中的徑跡直而粗.β射線的質(zhì)量小，跟氣體碰撞時(shí)容易改變方向，并且電離本領(lǐng)小，沿途產(chǎn)生的離子少，所以它在云室中的徑跡比較細(xì)，且常常發(fā)生彎曲.γ射線的電離本領(lǐng)更小，一般看不到它的徑跡，所以徑跡直而粗的是α射線，A對，B、C、D錯(cuò).2.下列哪些應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子()A.射線探傷儀B.利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況C.利用鈷60治療腫瘤等疾病D.把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，用以檢測確定農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律【解析】選B、D.射線探傷儀利用的是射線,所以A錯(cuò);鈷60是一種人工生產(chǎn)的放射性元素,“鈷炮”是以鈷60做放射源，用γ射線殺傷癌細(xì)胞，對腫瘤實(shí)施治療的裝置,所以C錯(cuò);本題正確答案為B、D.3.以下幾個(gè)原子核的反應(yīng)中，X代表α粒子的反應(yīng)式是()A.B.C.D.【解析】選C.核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒.A中X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,是中子;B中X電荷數(shù)為-1,質(zhì)量數(shù)為0,是電子;C中X質(zhì)量數(shù)是4,電荷數(shù)是2,是α粒子;D中X質(zhì)量數(shù)是0,電荷數(shù)為1,是正電子.4.如圖是原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，A是α粒子源，F(xiàn)是鋁箔，S為熒光屏.在容器中充入氮?dú)夂笃罶上出現(xiàn)閃光，該閃光是由于()A.α粒子射到屏上產(chǎn)生的B.α粒子從氮核里打出的粒子射到屏上產(chǎn)生的C.圖中的M是用來觀察熒光屏上的閃光的裝置D.氮?dú)饽芗铀佴亮Ｗ?，從而穿過鋁箔打在熒光屏上產(chǎn)生的【解析】選B、C.α粒子的貫穿能力很弱，無法穿過鋁箔，因此不可能是它直接打到熒光屏上,A錯(cuò)誤;充入氮?dú)夂蠓炊辛Ｗ哟┻^鋁箔說明是α粒子與氮核反應(yīng)生成了新的粒子,B正確;若不借助其他輔助的觀測裝置,不容易觀察到閃光,C正確;氮?dú)獠荒芗铀佴亮Ｗ?D錯(cuò)誤.5．用中子轟擊氧原子核的核反應(yīng)方程式為對式中X、a、b的判斷正確的是()A.X代表中子，a=17,b=1B.X代表電子，a=17,b=-1C.X代表正電子，a=17,b=1D.X代表質(zhì)子,a=17,b=1【解析】選C.根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知a=17,b=8+0-7=1，因此X可表示為為正電子，故C項(xiàng)正確，A、B、D三項(xiàng)錯(cuò).

一、選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分)1.下列說法中正確的有()A.為了達(dá)到消除有害靜電的目的,我們用α射線照射布料改變其性質(zhì),使其不再因摩擦而生電B.γ射線的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng),可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視C.用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，可以培育出更優(yōu)良的品種D．用γ射線治療腫瘤時(shí)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】選C、D.利用放射線消除有害靜電是利用α射線的電離性，使空氣分子電離成導(dǎo)體，將靜電泄出,故A錯(cuò)；透視用的是X射線,γ射線對人體細(xì)胞傷害太大，因此不能用來人體透視，在用于治療腫瘤時(shí)要嚴(yán)格控制劑量,B錯(cuò),D對；DNA變異并不一定都是有益的，但是可以科學(xué)的控制,選育出我們期待的優(yōu)良品種,故C正確.2.(2011·龍巖高二檢測)放射性同位素被用做示蹤原子，主要是因?yàn)?)A.放射性同位素不改變其化學(xué)性質(zhì)B.放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C.半衰期與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)D.放射性同位素容易制造【解析】選A、B、C.放射性同位素用做示蹤原子，主要是用放射性同位素代替沒有放射性的同位素參與正常的物理、化學(xué)、生物過程，既要利用化學(xué)性質(zhì)相同，也要利用衰變規(guī)律不受物理、化學(xué)變化的影響，同時(shí)還要考慮放射性廢料容易處理，因此選項(xiàng)A、B、C正確，選項(xiàng)D不正確.3．關(guān)于下列核反應(yīng)方程的說法中，正確的是()A.X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子B.X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子C.X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子D.X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子【解析】選D.質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷,質(zhì)量數(shù)是1,中子不帶電,質(zhì)量數(shù)是1,正電子帶一個(gè)單位的正電荷,質(zhì)量數(shù)是0.根據(jù)核反應(yīng)時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可以判斷X的電荷數(shù)是1,質(zhì)量數(shù)是0,為正電子,同理可分析,Y為中子,Z為質(zhì)子,D正確.所以A、B、C都不正確,答案選D.4.正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素注入人體內(nèi)，在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對γ光子，被探測器探測到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET的原理，下列說法正確的是()A.在人體內(nèi)的衰變方程是：B.正負(fù)電子的湮滅方程式是：C.在PET中，的主要用途是作為示蹤原子D.在PET中，的主要用途是參與人體的代謝過程【解析】選A、B、C.根據(jù)在核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒這一規(guī)律可知在人體內(nèi)的衰變方程是：由題意可知正負(fù)電子的湮滅方程式是：在本題中的主要用途是作為示蹤原子并沒有參與人體的代謝過程.所以答案為A、B、C.5.下列關(guān)于放射線的探測說法正確的是()A.氣泡室探測射線的原理與云室探測射線原理類似B.由氣泡室內(nèi)射線徑跡可以分析粒子的帶電、動(dòng)量、能量等情況C.蓋革—米勒計(jì)數(shù)器探測射線的原理中也利用了射線的電離本領(lǐng)D.蓋革—米勒計(jì)數(shù)器不僅能計(jì)數(shù)，還能用來分析射線的種類【解析】選A、B、C.氣泡室探測射線原理與云室類似，不同的是氣泡室里裝的是液體，故A選項(xiàng)正確；由氣泡室內(nèi)徑跡中氣泡的多少及徑跡在磁場中的彎曲方向等，可分析射線的帶電、動(dòng)量、能量等情況，故B選項(xiàng)正確;蓋革—米勒計(jì)數(shù)器利用了射線的電離作用，產(chǎn)生電脈沖進(jìn)而計(jì)數(shù)，故C選項(xiàng)正確;由于不同射線產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同，因此計(jì)數(shù)器只能用來計(jì)數(shù)，不能區(qū)分射線的種類，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.6.如圖所示，x為未知的放射源，L為薄鋁片，若在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上L后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，則x可能是()A．α和β的混合放射源B．純?chǔ)练派湓碈．α和γ的混合放射源D．純?chǔ)梅派湓础窘馕觥窟xC.射線在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上鋁片后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，說明射線中含有無法穿透鋁片的射線α射線，D錯(cuò)；在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，說明射線中還含有不在磁場中偏轉(zhuǎn)的γ射線，A、B錯(cuò)，C對.二、非選擇題(本題共2小題，共20分，要有必要的文字?jǐn)⑹?7.(10分)如圖所示為云室內(nèi)用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子時(shí)拍攝的照片.則_________是發(fā)生核反應(yīng)前粒子的徑跡，_______是質(zhì)子的徑跡，_________是新核的徑跡；核反應(yīng)方程為______________.【解析】由發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程：知，α粒子碰后徑跡不再存在，分叉前徑跡b為α粒子碰前徑跡.因氧核質(zhì)量大，故其徑跡短粗.質(zhì)量小，故其徑跡細(xì)長，所以a為新核徑跡，c為質(zhì)子徑跡.答案:bca8.(10分)完成下列核反應(yīng)方程：【解析】根據(jù)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，