4　放射性的应用与防护ppt配套教案和课堂实录

阜宁县陈集中学2019年春学期高二物理导学案 编号25 19.4 放射性的应用与防护

【学习目标】

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

【重点】知道什么是核反应，会写出人工转变方程

【难点】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

【自主预习】

1．核反应

(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生 的过程。

(2)原子核的人工转变

1919年 用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生4一个质子。卢瑟福发现质子的核反应方程：14 7N＋2He→ 。

遵循规律： 守恒， 守恒。

查德威克用粒子轰击铍发现了中子：____________________________

2．人工放射性同位素

(1)放射性同位素的定义：有些同位素具有 ，叫做放射性同位素。

(2)人工放射性同位素的发现：1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷3015P。

427(3)发现磷同位素的方程：2He＋13Al→ 。

（4）放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。凡是用到射线时，都用人造放射性同位素。

（5）人工放射性同位素的优点：______________________________

3．放射性同位素的应用与防护

（1）利用射线：

①由于γ射线________________，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射线探伤仪．

②利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制

③利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电

④利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等

（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等. （3）辐射与安全

辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中， 的射线对人体组织有破坏作用。要防止 对水源、空气、用具等的污染。

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【小组探究】

1．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是(

) 4144A.9→12→174Be＋2He― 6C＋X B. 7N＋2He― 8O＋X 20412021239239C. 80Hg＋0n―→ 78Pt＋21H＋X D. 92U―→ 93Np＋X

2．一质子束入射到静止靶核2713Al上，产生如下核反应：

P＋27→X＋n式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核．由反13Al―应式可知，新核X的质子数为________，中子数为________．

3．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素．放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用．

(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．其原因是(

) A．射线的贯穿作用 B．射线的电离作用

C．射线的物理、化学作用 D．以上三个选项都不是

(2)图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线．

(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，

为此曾采用放射性同位素14C做________ ．

4．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是( ) A．示踪原子 B．电离作用 C．催化作用 D．贯穿作用

5．有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是( ) 3030A.15P与14X互为同位素 B.3015P与其同位素有相同的化学性质

30C．用15P制成化合物后它的半衰期变长

D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响

6．近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台γ刀，治疗患者5 000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器．令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半个小时内完成手术，无须住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研究的旋式γ刀性能更好，将进入各大医院为患者服务．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( ) A．γ射线具有很强的贯穿本领 B．γ射线具有很强的电离作用

C．γ射线具有很高的能量

D．γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地

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7．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(

) A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了

B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强

D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4

8．在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子

14①3→4②14→171H＋X1―2He＋0n

7N＋2He― 8O＋X2

9412244③4Be＋2He―→ 6C＋X3 ④12Mg＋2He―→2713Al＋X4

则以下判断中正确的是(

)

A．X1是质子 B．X2是中子 C．X3是电子 D．X4是质子

【展示质疑】

【检测反思】 作业二十五

班级 姓名 得分 1．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后生成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是(

) A．质子，α衰变

B．电子，α衰变

C．α粒子，β衰变 D．正电子，β衰变

302．有关放射性同位素15P的下列说法正确的是(

) 30A.3015P与14X互为同位素 B.3015P与其同位素有相同的化学性质

C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长

D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响

3．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上。

2349412(1)238 92U→ 90Th＋________； (2)4Be＋2He→ 6C＋________；

2343030(3)234 90Th→ 91Pa＋________； (4)15P→14Si＋________；

90136114417(5)235 92U＋________→38Sr＋ 54Xe＋100n； (6) 7N＋2He→ 8O＋________。

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4．一个质子以1.0×107

m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核。已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是(

) 128A．核反应方程为2713Al＋1H→14Si 128B．核反应方程为2713Al＋0n→14Si C．硅原子核速度的数量级为107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致

D．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向跟质子的初速度方向一致

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露，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳(如图甲)。结合图可知，

安全壳应当选用的材料是_______ _。

(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后(

) A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋地下

(3)如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，结合图分析可知工作人员受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了________射线的辐射。

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