4　放射性的应用与防护设计意图

课时69 放射性的应用与防护

知识与技能

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。

了解放射性在生产和科学领域的应用。

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。

过程与方法

渗透和安全地开发利用自然资源的教育。

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。

重点难点

三种射线的应用。

理解“示踪原子”的应用原理。

课前准备

教师：放射性应用的图片、挂图（可以是多媒体图片资料），放射性污染与防护资料影片，相关阅读资料。

学生：通过查阅图书、上网或向有关人员请教咨询查找收集以下几方面材料或信息：

1. 放射性的应用（实例介绍）。

2. 放射性污染的危害性（史实资料）、放射性污染的防护措施。

教学过程

(一)引入新课

上一节课我们研究了放射性和三种放射线的特点，这节课主要研究放射性的应用。

(二)新课教学

1、分组讨论

最近大家又通过各种渠道收集了许多有关“放射性的利用”和“放射性污染的危害与防护”的资料。下面我们以小组（4~5个人）为单位综合处理每个人的资料（此过程学生可以在课前有所准备），然后准备在课堂上作包含以下方面的陈述：

⑴

什么是放射性同位素？为什么生产和科研中采用人造而非天然放射性物质？

⑵

α、β、γ三种放射线对物质的作用各自有何特点？

⑶

利用实例分别介绍三种放射线的应用并简要说明应用原理（或依据）。

⑷

什么是示踪原子，怎样理解示踪原子的作用？

⑸

什么是放射性污染及放射性污染有什么可怕后果？

⑹

哪些事件或事物会导致放射性污染？并请举出实例。

⑺

对放射性物质有哪些有效的防护措施？

以上问题要通过多媒体（幻灯片）展示。

2、组织课堂进行小组（代表）陈述

选一个小组进行陈述（一个同学陈述后，其它同学补充），配合该小组的陈述教师作相应内容的标题性板书：

- 1 -

【板书】一、放射性的应用：

放射性污染和防护

小组陈述完以后组织进行答辩：同学们就相关内容提出问题，先由该小组成员回答，也可以由其它同学回答。

教师视情况作必要的补充或重点内容的强调。特别是应该及时引导、把握、控制提问及讨论的方向。对讨论中的重点内容，教师做适当的板书（见下一项）。

3、问题解答（这些问题在答辩中解决并作相应的板书）

【板书】1.放射性同位素：有些元素的同位素具有放射性，叫做放射同位素。

人工放射性的优点：半衰期短；放射性材料的放射强度容易控制等等。

（解释：第一，人造放射性同位素可以通过核反应获得，下一节将学习“核反应”。第二。虽然放射性元素衰变的快慢由核内部因素决定，但可以控制材料中放射性同位素的含量。）

【板书】2.γ射线探伤仪可检查金属内部的损伤。其物理依据是有很强的惯穿本领。

（解释：在“探伤”这个问题上，有些学生可能联想到“X射线探伤”和“超声波探伤”。γ射线的穿透能力比X射线穿透能力更强，而且X射线不是原子核的放射线，其设备复杂庞大不易于室外应用，所以在探伤这方面的许多场合现在多用γ射线探伤仪。γ射线和X射线都是电磁波，而超声波则是进行波，在金属和许多物质中衰减很小，穿透能力甚至可达数米，探伤手段和前两者不同，所以超声波与γ射线应用场合不同。）

【板书】3.α射线带电、能量大，可使放射源周围的空气电离，变成导电气体从而消除静电积累。应用时，可将α射线源；安装在机器运转中会产生静电的适当部位。

【板书】4.放射线能引起生物体内DNA的突变。这种作用可以应用在放射线育种、放射线灭害虫、放射作用保存食品以及医学上的“放疗”等等。

（解释：放射线照射害虫会导致害虫不育，从而减少害虫数量，最终消灭害虫。教材图22—10说明的是是放射线的作用抑制了马铃薯发芽生长。而另外一种保存食品的原理是利用放射线可以杀死微生物的功能。在医学上除了“放疗”外，“γ刀”治疗肿瘤上将其“烧死”。）

【板书】5.把放射性同位素通过物理或化学反应的方式掺到其它物质中，然后用探伤测仪器进行追踪，以了解这些物质的运动、迁移情况。这种使物质带有“放射性标记”的放射性同位素就是示踪原子。

（解释：示踪原子的获得可用物理方法和化学方法。化学方法的原理是同位素具有相同的化学性质。在制造化合物时用适量的放射性同位素取代非放射性同位素，以后便可通过仪器探测跟踪该元素的“去向”。）（这是教学的难点）

示踪原子应用补充：除了课文中所讲用于农业科学和医学研究外，在工业中可以用以测定输油管中的流速，测定油管的漏油情况等；在生命科学中可用于环境监测，比如用示踪原子“跟踪”污水对海洋的污染，以便提供防治污染的原始资料和依据。

（解释：过量的放射线对人体内DNA作用使之发生突变，造成对人体的伤害。科研或生产中使用的放射源物质丢失、遗落，核爆炸、核电站泄露等都会导致放射性污染。）

(三)随堂练习

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1.人造放射性同位素的应用，放射性废料容易处理，这是因为___________________。

2.放射线对生物体最一般的作用是__________________________________。

3.简述示踪原子的作用。

（四）布置作业

1.每个小组将课堂讨论内容总结整理成一篇短文。

2.访问医院有关人员了解“放疗”和“γ刀”的基本原理和相关应用。

【参考题】

1.下列关于放射线的说法中正确的是

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

2.用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变

A. 把该元素放在低温处

B. 把该元素密封在很厚的铅盒里

C. 把该元素同其它的稳定元素结合成化合物

D. 上述方法均不可以

3.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子

A. γ射线探伤仪

B. 利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管漏油情况

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

教学后记：

本节内容知识性强，而且可浅可深，涉及范围宽，只靠教师讲解既不可能有合适的深度又枯燥无味。而采用上述教学设计既开放了学生的手脚，使课堂生动充实，又使教师能从学生学习过程中发现半单刀直入突破其认识弱点，从而化解教学中的难点。同时由于教学方式不是灌输式，不同接受能力的学生可从中获得不同层次的知识内容。

一开始讨论放射线应用时，可能会有学生提出X射线透视。但是经过学习课文后知道，虽然X射线与γ射线有许多类似的性质和作用，X射线却不属于原子核内放出的射线，不是放射性同位素的作用。

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