4　放射性的应用与防护优质课教案整理

第四节 放射性的应用与防护

教学目标：

1.知识与能力

（1）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。

（2）了解放射性在生产和科学领域的应用。

（3）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。

2.过程与方法

渗透和安全地开发利用自然资源的教育。

3.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：

1、知道什么是放射性同位素

2、了解放射性的应用和防护

教学难点：理解“示踪原子”的应用原理

教学用具：多媒体课件《放射性的应用和防护》

教学过程：

引入新课

1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里在用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，正电子的质量跟电子相同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期。原来，铝核被α粒子击中后发生了下面的反应：

271330Al+4He→15P+10n

2反应生成物P是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射性元素一样3015发生衰变，衰变时放出正电子，核衰变方程如下：

301530Si+10e

P→14这种具有放射性的同位素，叫做放射性同位素。这是人类第一次得到人工放射性物质，由于这一重大发现，约里奥·居里夫妇于1935年获诺贝尔奖。

用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现。后来人们用质子、氘核、中子和光子轰击原子核，也得到了放射性同位素。天然放射性同位素只有40几种，而今人工制造的放射性同位素已达1000多种。

新课教学

一、放射性的应用

1、放射性同位素

有些元素的同位素具有放射性，叫做放射性同位素。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。第一，人造放射性同位素可以通过核反应获得。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。

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。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。

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。

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。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。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”。

5、示踪原子

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。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”。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。

二、放射性污染和防护

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。

1、放射性污染

过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用。①美国在1945年向日本广岛和长崎投掷的两枚原子弹不仅在当时就炸死了约10万人，在以后的50多年里因放射性污染又死去了许多无辜的平民。②1987年前苏联切尔诺贝利核电站的核泄露也造成了大量的人员伤亡。③美国在近几年的两次地区冲突(海湾地区、科索沃地区)中大量使用了含有放射性的炸弹,使许多人患有莫名其妙的疾病。④一些人工合成的放射性物质以及一些天然物质所放出的过量的放射线对人类和自然也会产生严重的危害。 2、放射性的防护

为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施。例如在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄；用过的核废料要放在很厚很重的重金属箱内，并埋在深海里。在生活中对那些有放射性的物质要有防范的意识，尽可能远离放射源。

三、小结

本节课我们学习了放射性的应用与防护。为了掌握今天的所学，下面看几个反馈问答题：

1、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？

2、α

、β

、γ三种放射线对物质的作用各自有何特点？

3、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）。

4、什么是示踪原子，怎样理解示踪原子的作用？

5、什么是放射性污染及放射性污染有什么可怕后果？

6、哪些事件或事物会导致放射性污染？并请举出实例。

7、对放射性物质有哪些有效的防护措施？

四、作业布置

1、阅读教材

2、完成问题与练习