4　放射性的应用与防护主要内容及教案内容

19．4

放射性的应用与防护

教学目标:

（1）知道什么是核反应及其遵从的规律，会正确写出核反应方程。

（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。

（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。

（4）知道放射性的危害及防护。

教学重点:

人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。

教学难点:

人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律

教学方法:

教师启发、引导，学生讨论、交流。

课时安排:

1 课时

教学过程:

（一）复习引入

教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。首先我们复习一下前面的内容：

1.

三种放射性射线的性质

2.

什么是原子核的衰变？

原子核放出a粒子或ß粒子，由于核电荷数变了，而变成另一种原子核。

3.原子核衰变的分类: （1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变．

（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．

4.原子核的衰变方程有什么样的规律

（1）衰变时电荷数和质量数都守恒

（2）衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号

（3）由实验决定，不凭空编造

学生：回忆前面学习的衰变方程以及衰变过程中遵循的规律。同时学生说出三种衰变物质的性质。

通过复习巩固前面的知识，对这一部分内容的教学是有帮助的，有利于学生对人工转变的理解。

（二）进行新课

1．材料：人工转变——质子的发现

卢瑟福用α粒子轰击氮核，从氮核中打出一种新粒子。这种新粒子带有一个单位的正电量，质量是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质子．质子的符号是

p 14741N2He178O1H

人工转变——中子的发现

查德威克证实了卢瑟福关于原子核内还存在中子的猜想，被称为“中子之父”

9441Be2He126C0n

意义：中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有力的“炮弹”。在此以前，可供研究用的“炮弹”只有天然放射元素发出的α、β、γ三种射线，中子流则是穿透本领比α粒子更大，轰击原子核比α粒子更有效的“炮弹”，人们用它轰击各种原子核，获得了许多人工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。

（1）核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。

（2）在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。

过程不可逆，所以用箭头，不用等号。

由实验决定，不凭空编造。

（3）比较衰变与核反应

相同点：在发生过程中质量数和电荷数都守恒；反应前后粒子总动量守恒

不同点：

人工转变是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生

衰变是原子核自发的变化，不受物理化学条件的影响

学生：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。

点评：这部分主要为老师讲解，学生通过前面已学的知识来掌握新的知识。

2．人工放射性同位素

（1）放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。

（2）人工放射性同位素

Al

He

P

（3）人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。

（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素

学生：一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，同时有问题的地方及时向老师提问，

点评：这一节大部分为陈述性的知识，教学难度不大，学生很容易掌握。

3．放射性同位素的应用：

（1）利用射线：

射线测厚装置

烟雾报警器

放射治疗

培育新品种，延长保质期

学生要能说出如何利用放射性物质的射线的。对于书本的几种事例要能够讲清楚工作的原理。

（2）作为示踪原子

棉花对磷肥的吸收

甲状腺疾病的诊断

学生要说出如何将放射性物质作为示踪原子的原理。

4．辐射与安全

学生通过看书及资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质。

（三）课堂练习

1.写出下列原子核人工转变的核反应方程。

a. 1123Na俘获1个α粒子后放出1个质子

b. 1327Al俘获1个α粒子后放出1个中子

c. 816O俘获1个中子后放出1个质子

d. 14Si俘获1个质子后放出1个中子

2.下列关于放射线的说法中不正确的是（ ）

A．放射线可以用来进行工业探伤 B．放射线可以使细胞发生变异

C．放射同位素可以用来做示踪原子 D．放射线对人体无害

3. 用“γ刀”进行手术，可以使病人在清醒状态下经过较短的时间内完成手术，在此过程中，主要利用：①

γ射线具有较强的穿透本领；②

γ射线很容易绕障碍物到达病灶区域；③

γ射线具有很强的电离能力，从而使癌细胞电离而被破坏；④

γ射线具有很高的能量。上述描述中正确的是（ ）

A．① ② B．② ③ C．①

②

③ D．① ④

4.下列应用中，把放射性同位素作为示踪原子的是（ ）

A．γ射线探伤仪

B．利用钴60治疗肿瘤等疾病

C．利用含有放射性碘131的油检测地下输油管道的漏油情况

D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物吸收养分的规律

（四）课堂小结

1、核反应基本上可分为两大类：

一是自然衰变（天然放射性衰变），

238924U23490Th2He

30234900Th234Pa911e

二是人工转变

147171N42He8O1H（发现质子的核反应）

4121BeHeCn（发现中子的核反应）

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942、放射性同位素的应用

本节课的内容相对比较简单，学生要能够掌握核反应的概念以及核反应方程，两种放射性同位素的异同点以及人工放射性同位素的一些应用，并能从物理学的原理上进行解释，还要了解核辐射的应用和防护。

（四）作业：完成课本书后练习1、4、5。