4　放射性的应用与防护ppt配套教案和课堂实录

讲义编号：23

第四节 放射性的应用与防护

（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。

一、核反应：

（1）定义：原子核在

的轰击下产生

过程叫核反应。

（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，同时产生一个质子，核反应方程为： 。

（3）在核反应中：

守恒、

守恒。

例1：1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素如下.

（1）用质子轰击铍（2）用快中子轰击汞放出质子、中子；

（3）生成的铂

变式训练：（1）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

（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

1 1 30162723.制取过程产生快中子; ，反应过程可能有两种：①生成，放出氦原子核；②生成，发生两次衰变，变成稳定的原子核汞，写出上述核反应方程式.

（2）完成下列各核反应方程

（1）（3）（5）（7）二、人工放射性同位素

（1）放射性同位素：有些同位素具有 ，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

+(

)；

（2）+ (

)→；

（4）+(

)→；

+(

)； +(

)→；

+(

)；

（6）+(

)；+(

)。

（3）人工放射性同位素的优点：

容易控制； 容易控制； 短， 。

三、放射性同位素的应用：

（1）工业部门利用射线来测量厚度----利用 的贯穿本领与厚度的联系的特性。

（2）放射治疗---可以治疗癌症，在射线照射下癌细胞破坏得比健康细胞 。

（3）农业 照射种子，可使种子的遗传基因发生变异，培育出新品种，还可以杀死腐败细菌，抑制发芽，延长保存期。

（4）作示踪原子-----利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的 。

例2：（1）用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现。天然放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造成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都得到了广泛的应用. （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）如图所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图。假如生产线压制的是2mm厚的铝板，在α、β、γ三种射线，你认为对控制厚度起主要作用 射线。

（3）在我国首先用人工方法合成牛胰岛素，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶与天然的是否为一同一物质，在人工合成过程中掺入放射性14C的用途是

。

变式训练2：关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是 ( ) A．作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质 B．作为示踪原子是利用了放射性同位素的射线可以被仪器探测到的特点

C．γ射线探伤是利用了γ射线贯穿能力很强的性质 D．γ射线探伤是利用了γ射线电离能力很强的性质

2 2

课堂反馈

1.关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（ ）

A.利用射线的穿透性，可检查金属制品，测量物质的密度和厚度

B.利用射线的电离本领，可消除有害的静电

C.利用射线的生理效应，可消毒杀菌和医治肿瘤

D.利用放射性做示踪原子

2.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的（ ）

A. γ射线探伤仪

B.利用含有放射性碘131的油检测地下输油管道的漏洞情况

C.利用钴60治疗肿瘤等疾病

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

3.用γ刀治疗肿瘤，不用麻醉，时间短，因而γ刀被誉为“神刀”。那么γ刀治疗肿瘤是利用（

）

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射线具有很强的能量 D. γ射线很容易绕过阻碍物到达目的地

4.下列原子核反应式中，X代表α粒子的是 ( ) A.2He+4Be→6C+X B.90Th→91Pa + X C.1H+1H→0n+ X D.15P→14Si + X 5.贫铀弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，主要成分为铀238，贫铀弹不仅有很强的穿透能力，而且残留物可长期对环境起破坏作用，这种破坏作用的原因是（ ）

A.爆炸的弹片存在放射性 B. 未爆炸的部分存在放射性

C.铀的衰变速率很大 D. 铀的半衰期很长

6、一质子以10m/s的速度撞击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 ( ) A．核反应方程为

13Al＋1H→14Si B．核反应方程为

13Al＋1P→14Si C．硅原子核速度的数量级为10m/s，方向与质子的初速度方向一致 D．硅原子核速度的数量级为10m/s，方向与质子的初速度方向一致

5774912234234123303027271128283 3

7.同位素原子在许多方面有着广泛的应用，1934年，科学家在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走α放射源事，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟随天然放射性一样，也有一定的半衰期。

(1)写出α粒子轰击铝箔(13Al)产生中子的核反应方程式。

(2)上述产生的具有放射性的同位素叫做放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式。

(3)简要说明放射性同位素的应用，并至少举出两个实际应用的例子。

8、如图所示，一带电粒子在云室中运动时，可呈现其运动径迹。将云室放在匀强电场中，通过观察带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律。现将一静止的放射性C14放入上述装置中，当它发生衰变时，可以放出α粒子或电子或正电子。所放射的粒子与反冲核经过相同的时间所形成的径迹如图所示（衰变后瞬间放射出的粒子与反冲核的速度方向与电场方向垂直，x，y均表示长度），

（1）写出C14的衰变方程； （2）判断衰变后放射出的粒子的径迹是哪一条；

（3）求衰变后瞬间放射出的粒子与反冲核的动能之比。

274 4