4　放射性的应用与防护优质课教案设计

第十九章

原子核

新课标要求

1．内容标准

（1）知道原子核的组成。知道放射性和原子核的衰变。会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。

（2）了解放射性同位素的应用。知道射线的危害和防护。

例1 了解放射性在医学和农业中的应用。

例2 调查房屋装修材料和首饰材料中具有的放射性，了解相关的国家标准。

（3）知道核力的性质。能简单解释轻核与重核内中子数、质子数具有不同比例的原因。会根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。

（4）认识原子核的结合能。知道裂变反应和聚变反应。关注受控聚变反应研究的进展。

（5）知道链式反应的发生条件。了解裂变反应堆的工作原理。了解常用裂变反应堆的类型。知道核电站的工作模式。

（6）通过核能的利用，思考科学技术与社会的关系。

例3 思考核能开发带来的社会问题。

（7）初步了解恒星的演化。初步了解粒子物理学的基础知识。

例4 了解加速器在核物理、粒子物理研究中的作用。

2．活动建议：

（1）通过查阅资料，了解常用的射线检测方法。

（2）观看有关核能利用的录像片。

（3）举办有关核能利用的科普讲座。

新课程学习

19．4

放射性的应用与防护

★新课标要求

（一）知识与技能

（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程。

（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）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。

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（二）过程与方法

渗透和安全地开发利用自然资源的教育。

（三）情感、态度与价值观

培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。

★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。

★教学用具：

1．挂图，实验器材模型，课件等。

2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。

★课时安排

1 课时

★教学过程

（一）引入新课

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。

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。

点评：开门见山引入本节课的课题，这能很快让学生知道本节课要做的事情，符合这一部分内容的教学。

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．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。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。

人工转变核反应方程：

1479441N2He178O1H

41Be2He12C60n

例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。

（1）11Na俘获1个α粒子后放出1个质子

23

2

（2）13Al俘获1个α粒子后放出1个中子

（3）8O俘获1个中子后放出1个质子

（4）14Si俘获1个质子后放出1个中子

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。再通过例题进行巩固。

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

301627（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：从这部分开始主要为学生自习和上网查找资料，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，如果让学生自习并上网查相关资料，他们一样可以掌握的很好，同时还能扩展他们的知识面，更能激发学生学习的热情。

3．放射性同位素的应用：

（1）利用射线：

射线测厚装置

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。对学生上网查找的有关射线的应用也要能说出原理。

点评：通过学生的自习与回答问题，培养学生搜索信息，加工信息的能力，同时培养学生的表达能力，规范应用物理术语的能力。

（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

播放新闻视频及学生阅读放射性事故案例，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要

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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）课堂小结

本节课的内容相对比较简单，通过学生的自主学习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、3、4、5。

附：放射性事故案例

根据卫生部卫生法制与监督司、公安部三局2001年联合撰写的《全国放射事故案例汇编1988-1998》，中国大陆从1988年至1998年共发生放射性事故332起，受照射总人数966人。放射源丢失事故在所有事故中约占80%，共发生258起，绝大部分为责任事故，丢失放射源584枚，其中256枚未找回。其中，1990年6月25日，上海第二军医大学放射医学研究室钴60源室工作人员违章操作，致使7名工作人员遭受大剂量照射，其中两人分别于照射后第25天和第90天不幸死亡，另外5人也患上了骨髓型放射病。

1992年，山西忻州地区科委搬迁时，将旧址转让给当地环境监测站。忻州地区科委曾经引进5个钴60辐射装置，用于育种。环境监测站再扩建时，请了山西省环保局处理旧辐射源，但未查清究竟有几个放射源，导致一个放射源遗留井下，被一位施工民工带回家。他一个小时内开始头痛、呕吐。他的妻子当时已经怀孕了，而他的父亲和哥哥也不幸受

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照射。太原的医院不知道病因，放射源从他口袋里掉出来，但没有人能够识别放射源。结果，放射源被扔进医院的垃圾里。这个过程中，多人受照。所幸放射源最终被找到了。这次事件最终造成3人死亡，10人受伤。

国际原子能机构所记录的中国较早的放射性事故，发生在1963年的安徽合肥三里庵。多年不用的农业科研钴60放射源被放置在河塘边，一孩童将其带回家玩耍，致使家人和多位村民受照射，最终造成两人死亡。

最近几年，国家核安全局也通报了一些放射性事故。例如，2004年10月21日，山东济宁一家私营辐照厂，自行建造的静态堆码式钴60辐照装置出现故障，放射源未正常回落到井下安全位置，两名工作人员未经监测进入辐照室工作，受照射时间达10分钟左右，距离放射源仅0.8米至1.7米。两人均抢救无效死亡。2008年4月11日，山西省亨泽辐照科技有限公司5名工作人员在未将放射源降至安全位置的情况下，携带不能正常使用的剂量仪进入辐照室工作，受到超剂量照射，其中一人经抢救无效死亡，另外4人患上放射病。

上世纪90年代，从每年发生的事故数来看，中国与美国相近，如果将事故数与放射源拥有数结合起来看，中国的事故发生率要高于美国，大约是美国的40倍。

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农业、医疗等部门使用的放射源都有登记，归环保部门管。环保部门每年都管得很严，还在全国设立多个培训中心进行严格培训，但事故还是时有发生。

公众很关心核电站，但出于安全原因，核电站都有严密警卫，普通公众不能接近。建议核电站设立公众接待中心，普及核电知识，回答公众关心的问题，这对解除公众的心理问题是很必要的。

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