4　放射性的应用与防护公开课教案（教学设计）

第3节

放射性的应用与防护

[学

习

目

标

知

识

脉

络] 1.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素．(重点) 2．了解放射性在生产和科学领域的应用．(重点) 2．知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防护放射性的措施，建立防范意识．(重点)

【教学过程】

一、放射性的应用

[先填空] 1．放射性同位素的应用主要分为两类：一是利用射线的电离作用、穿透能力等性质；二是作为示踪原子．

2．射线特性的利用

(1)辐射育种、食品辐射保存、放射性治疗等．

(2)放射性同位素电池：把放射性同位素衰变时释放的能量转换成电能的装置．

(3)γ射线探伤：利用了γ射线穿透能力强的特点．

3．作为示踪原子：用仪器探测放射性同位素放出的射线，可以查明放射性元素的行踪，好像带有“标记”一样．人们把具有这种用途的放射性同位素叫作示踪原子．

[再判断] 1．利用放射性同位素放出的γ射线可以给金属探伤．(√) 2．利用放射性同位素放出的射线消除有害的静电积累．(√)

3．利用放射性同位素放出的射线保存食物．(√) [后思考] 放射性元素为什么能做示踪原子？

【提示】

由于放射性同位素不断发出辐射，无论它运动到哪里，都很容易用探测器探知它的下落，因此可以用作示踪物来辨别其他物质的运动情况和变化规律．这种放射性示踪物称为示踪原子或标记原子．

[核心点击] 1．分类：可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两种，天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有自己的放射性同位素．

2．人工放射性同位素的优点

(1)放射强度容易控制；

(2)可以制成各种所需的形状；

(3)半衰期比天然放射性物质短得多，放射性废料容易处理．因此，凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素．

3．放射性同位素的主要应用

(1)利用它的射线．

①工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；

②农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等；

③医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症．

(2)作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置．

[习题] 1．(多选)下列关于放射性同位素的一些应用的说法中正确的是(

) A．利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用

B．利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用

C．利用射线改良品种是因为射线可使DNA发生变异

D．放射性同位素的半衰期是相同的

【答案】

BC 2．(多选)下列说法正确的是(

) A．给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，是因为农作物吸收放射性同位素后生长更好

B．输油管道漏油时，可以在输的油中放一些放射性同位素探测其射线，确定漏油位置

C．天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用，只是含量较少，经济上不划算

D．放射性元素被植物吸收，其放射性不会发生改变

【答案】

BD 3．γ刀已成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时完成手术，无需住院，因

而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用γ射线很强的________能力和很________的能量．

【答案】

穿透

高

【放射性同位素的应用技巧】

(1)用射线来测量厚度，一般不选取α射线是因为其穿透能力太差，更多的是选取γ射线，也有部分选取β射线的．

(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保质期一般选取γ射线．

(3)使用放射线时安全是第一位的．

二、放射性污染和防护

[先填空] 1．放射性污染的主要来源

(1)核爆炸；(2)核泄漏；(3)医疗照射．

2．为了防止放射线的破坏，人们主要采取以下措施

(1)密封防护；(2)距离防护；(3)时间防护；(4)屏蔽防护．

[再判断] 1．核泄漏会造成严重的环境污染．(√) 2．医疗照射是利用放射性，对人和环境没有影响．(×) 3．密封保存放射性物质是常用的防护方法．(√)

[后思考] 放射性污染危害很大，放射性穿透力很强，是否无法防护？

【提示】

放射线危害很难防护，但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护，但防护的有效手段是提高防范意识．

[核心点击] 污染与防护

举例与措施说明

污染

核爆炸

核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的γ射线和中子流，长期存在放射性污染

核泄漏

核工业生产和核科学研究中使用的放射性原材料，一旦泄漏就会造成严重污染

医疗照射

医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人死亡

防护

密封防护

把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊方法覆盖，以防止射线泄漏

距离防护

距放射源越远，人体吸收放射线的剂量就越少，受到的危害就越轻

时间防护

尽量减少受辐射的时间

屏蔽防护

在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用，铅的屏蔽作用最好

【习题】

4．(多选)关于国际通用的辐射警示标志，下列说法正确的是(

)

A．国际通用的辐射警示标志是毒性标志的骷髅

B．国际通用的辐射警示标志是以黄色为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形

C．有此项标志的地方是有辐射警示危险的地方

D．没有特别的极其特殊的需要远离有国际通用的辐射警示标志的地方

【答案】

BCD 5．核能是一种高效的能源．

(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳．

结合图3­3­1甲可知，安全壳应当选用的材料是________．

(2)图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图甲分析可知工作人员一定受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员一定受到了________射线的辐射．

【答案】

(1)混凝土

(2)β

γ