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1、 4.3　讓射線造福人類 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點難點 1．知道放射性同位素和人工放射性同位素。 2．知道探測射線的幾種方法，熟悉探測射線的幾種儀器。 3．知道放射線的應(yīng)用與保護(hù)。 重點：探測射線的方法和儀器。 難點：正確書寫核反應(yīng)方程。 一、人工放射性元素的發(fā)現(xiàn) 1．1934年約里奧居里夫婦在用α粒子轟擊鋁箔時，發(fā)現(xiàn)了一種具有放射性的新元素P，這種新元素能不斷地放射出正電子。 2．天然放射性同位素只有幾十種，而人們利用原子反應(yīng)堆和加速器生產(chǎn)的放射性同位素已達(dá)2 000多種。 預(yù)習(xí)交流1 能寫出約里奧居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔發(fā)現(xiàn)放射性新元素的核反應(yīng)方程嗎？ 答案：

2、核反應(yīng)方程是：He＋Al→P＋n，P→Si＋e。 二、探測射線的儀器和方法 1．計數(shù)器 （1）原理：射線引起管內(nèi)氣體發(fā)生一連串的電離，使計數(shù)器電路中出現(xiàn)一個強脈沖電流。 （2）作用：記錄粒子進(jìn)入計數(shù)管的次數(shù)。 2．云室 （1）原理：射線使氣體分子電離產(chǎn)生離子，過飽和汽以離子為核心凝結(jié)成一條霧跡。 （2）作用：記錄粒子徑跡。 3．乳膠照相 （1）原理：高速運動的帶電粒子能使照相底片感光。 （2）作用：連續(xù)記錄粒子完整的徑跡。 預(yù)習(xí)交流2 計數(shù)器是如何工作的？ 答案：一個帶電粒子或一個γ光子射入管內(nèi)，使管內(nèi)氣體電離，進(jìn)而引起連續(xù)碰撞、電離，在極短時間產(chǎn)生大量電子，使計數(shù)管

3、電路出現(xiàn)脈沖電流而計數(shù)。 三、射線是把雙刃劍 1．射線的應(yīng)用 作射 線源 ①檢查物體內(nèi)部情況，檢查產(chǎn)品的厚度、密封容器中液面的高度。 ②利用射線的生物效應(yīng)，消滅害蟲、殺菌消毒、治療癌癥等。 ③利用射線的化學(xué)效應(yīng)，促進(jìn)高分子化合物的聚合反應(yīng)，制造各種塑料或改善塑料的性能等。 作示 蹤原 子 一種元素的各種同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，而用放射性同位素制成的化合物，經(jīng)歷各種過程時會不斷放出射線，由此可以掌握它的蹤跡。 2．放射性的污染及防護(hù) （1）危害：過強的射線（包括電磁輻射）會對生物體造成危害。 （2）防護(hù)：①使用放射性物質(zhì)時嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，不準(zhǔn)用手接觸。 ②廢棄不

4、用的放射性物質(zhì)，應(yīng)交有關(guān)部門處理，或者在指定地點深埋于地下，并遠(yuǎn)離水源。 ③注意防止放射性物質(zhì)對空氣、水源和食品的污染。 預(yù)習(xí)交流3 醫(yī)學(xué)上做射線治療的放射性元素，半衰期長的好還是半衰期短的好？ 答案：半衰期短的好。半衰期短的放射性元素對人體組織破壞作用小，其廢料也容易處理。 一、核反應(yīng)與核反應(yīng)方程 人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)與衰變相比有什么相同點和不同點？ 答案：不同點：原子核的人工轉(zhuǎn)變，是其他粒子與原子核相碰撞的結(jié)果，需要一定的裝置和條件才能發(fā)生，而衰變是原子核的自發(fā)變化，它不受物理或化學(xué)條件的影響；相同點：人工轉(zhuǎn)變與衰變都是核反應(yīng)，都遵守質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，反應(yīng)前后粒子

5、的總動量也守恒。 1934年，約里奧居里夫婦在用α粒子轟擊鋁箔時，除了測到預(yù)料中的中子外，還觀察到了正電子。正電子的質(zhì)量跟電子的質(zhì)量相同，帶一個單位的正電荷，跟電子的電性正好相反，是電子的反粒子。更意外的是，拿走α粒子放射源以后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍然繼續(xù)發(fā)射正電子，而且這種放射性也有一定的半衰期。原來，鋁箔被α粒子擊中后發(fā)生了如下反應(yīng)：Al＋He→P＋n。這里的P就是一種人工放射性同位素，正電子就是它衰變過程中放射出來的。 （1）寫出放射性同位素P放出正電子的核衰變方程； （2）放射性同位素P放出正電子的衰變稱為正β衰變，我們知道原子核內(nèi)只有中子和質(zhì)子，那么正β衰變中的正電子從

6、何而來？ 答案：見解析 解析：（1）正β衰變過程質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，P放出正電子的核衰變方程為P→Si＋e，可見正β衰變后新核質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)減1。（2）原子核內(nèi)只有質(zhì)子和中子，沒有電子，也沒有正電子，正β衰變是原子核內(nèi)的一個質(zhì)子轉(zhuǎn)換成一個中子，同時放出一個正電子，其衰變方程為H→e＋n。 1．寫核反應(yīng)方程要遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。 2．要尊重科學(xué)的實驗事實，不能單純的根據(jù)兩個守恒拼湊核反應(yīng)方程。 3．核反應(yīng)方程一般都是不可逆的，故核反應(yīng)方程不能用等號連接，只能用單向箭頭表示核反應(yīng)方向。 4．記住幾個基本粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)：質(zhì)子（H）、中子（n）、α粒子（He）、電子（e）

7、及氫的三個同位素。 二、射線的污染及防護(hù) 2011年3月日本海嘯造成核電站發(fā)生爆炸，核泄漏引發(fā)核危機，導(dǎo)致我國國民為“防核輻射”而誤搶購食鹽。那么放射線的污染有幾種？怎樣才能做到有效防護(hù)？ 答案：放射線的污染有：對環(huán)境的污染、對生物體的危害。 要做到有效防護(hù)：（1）使用放射物質(zhì)時嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，（2）廢棄的放射物質(zhì)要在指定地點按規(guī)程深埋地下并遠(yuǎn)離水源，（3）注意防止放射性物質(zhì)對空氣、水源和食品的污染。 聯(lián)合國環(huán)境公署對科索沃地區(qū)的調(diào)查表明，北約對南聯(lián)盟進(jìn)行的轟炸中，大量使用了貧鈾炸彈，貧鈾是從金屬鈾中提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分是鈾238。貧鈾炸彈的貫穿能力是常規(guī)炸

8、彈的9倍，殺傷力極大而且殘留物可長期危害環(huán)境。下列關(guān)于其殘留物長期危害環(huán)境的理由正確的是（　?。?。 A．爆炸后的彈片存在放射性，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害 B．爆炸后的彈片不會對人體產(chǎn)生危害，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害 C．鈾238的衰變速度很快 D．鈾的半衰期很長 答案：AD 1．過量的射線照射會使器官細(xì)胞組織受到損傷，嚴(yán)重的會破壞人體DNA分子結(jié)構(gòu)，引發(fā)各種疾病。 2．常用的防護(hù)方法有時間防護(hù)，距離、屏蔽防護(hù)等。 1．下列哪些應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子的（　　）。 A．利用鈷60治療腫瘤等疾病 B．γ射線探傷 C．利用含有放射性碘131的油，檢測地下輸油管的漏油情況 D．

9、把含有放射性同位素的肥料施給農(nóng)作物用以檢測農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律 答案：CD 解析：利用鈷60治療腫瘤是利用它的射線能量高的特點，γ射線探傷是利用它的射線貫穿能力強的特點。 2．關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法正確的是（　?。? A．作為示蹤原子是利用了放射性同位素貫穿能力很強的性質(zhì) B．作為示蹤原子是利用了放射性同位素放出的射線可以被儀器探測到的特點 C．γ射線探傷利用了γ射線貫穿能力很強的性質(zhì) D．γ射線探傷利用了γ射線電離能力很強的性質(zhì) 答案：BC 解析：根據(jù)放射性的性質(zhì)分析放射性的應(yīng)用。作為示蹤原子是利用放射性同位素放出的射線可被儀器探測到的特點，利用γ射線探傷是利用了

10、γ射線的貫穿能力強的性質(zhì)，正確選項為B、C。 3．對放射性的應(yīng)用，下列說法中正確的是（　?。? A．射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，對人體正常細(xì)胞不會有傷害作用 B．對有放射性的廢料，要裝入特制的容器并埋入深地層進(jìn)行處理 C．γ射線探傷儀中的放射源必須存放在特制容器里，而不能隨意放置 D．對可能產(chǎn)生放射性污染的場所或物品進(jìn)行檢測是很有必要的 答案：BCD 解析：放療殺傷癌細(xì)胞的同時對人的身體也是有害的，A選項錯誤。B、C、D關(guān)于放射性的防護(hù)的表述都是正確的。 4．美國前總統(tǒng)老布什曾讓醫(yī)生們虛驚了一場，那是在訪日宴會上，突然昏厥，美國政府急忙將他送回國，醫(yī)生用123I進(jìn)行診斷，

11、通過體外跟蹤，迅速查出了病因。123I的特性是（　?。?。 A．半衰期長，并迅速從體內(nèi)清除 B．半衰期長，并緩慢從體內(nèi)清除 C．半衰期短，并迅速從體內(nèi)清除 D．半衰期短，并緩慢從體內(nèi)清除 答案：C 解析：利用放射性同位素123I放出的γ射線，穿透本領(lǐng)比α、β射線強。123I的半衰期較短，可以迅速從體內(nèi)消失，不至于因長時間輻射而對身體造成傷害。故C對。 5．用人工方法得到放射性同位素，這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，天然放射性同位素只不過40多種，而今天人工制造的同位素已達(dá)2 000多種，每種元素都有放射性同位素，放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、科研的許多方面得到廣泛應(yīng)用。帶電的驗電器在放射線照

12、射下電荷會很快消失，其原因是（　?。?。 A．射線的貫穿作用 B．射線的電離作用 C．射線的物理、化學(xué)作用 D．以上三個選項都不是 答案：B 解析：因放射線的電離作用，空氣中與驗電器所帶電荷電性相反的離子與之中和，所以使驗電器不顯電性。故選B。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375