物质的放射性及其应用

12.2 物质的放射性及其应用

【知识点】

一、天然放射现象

1、 发现了 现象，揭示了原子核结构的复杂性。

2、 的现象叫天然放射性现象。 的性质叫放射性， 的元素叫放射性元素。

3、 的所有天然存在的元素都有放射性。

二、射线的性质

1、射线在电场中分成三束，其中带正电的叫 、带负电的叫 ，不带电的射线叫 。

2、三种射线的性质

（1）α射线：

质量数：4，电荷数：2，符号：He

速度大约是光速的十分之一，贯穿能力 ，电离作用 。

（2）β射线：

质量数：0，电荷数：-1，符号：e

速度接近光速，贯穿能力较强，可穿透 ，电离作用 。

（3）γ射线：

质量数：0，电荷数：0；符号：γ

速度等于光速，贯穿能力 ，可穿透 ，电离作用 。

三、放射性元素的衰变

1、 叫做原子核 的衰变在此过程中 和 都是守恒的。

2、原子核的符号：A Z X

X:元素符号；A ：质量数；Z ：电荷数 例如16

8O

3、放射性元素的两种衰变形式

（1）α衰变： 。

238

234

492902U Th H e →+

（2）β衰变： 。

234

234

090911Th P a e -→+

（3）α、β、γ射线都是从原子核中放射出来的。其中α、β射线可单独放出，也可同时放出，而γ射线则总是伴随着α、β射线放射的。

4、半衰期：

（1）定义： 。

012n

N N =

，n 为经过半衰期的次数。 t n T =，t 为衰变时间，T 为半衰期。 （2）放射性元素的半衰期与 和 无关。

（3）半衰期是统计规律，只适用于。

四、射线的探测

1、云室

2、盖革-米勒计数器

3、其他探测器

五、射线的应用

1、利用放射性元素发射的射线

2、放射性同位素作为示踪原子

六、射线的防护

1、过量的辐射对人体有害。

2、防护方法：妥善保管放射源；接触放射性物质后，用肥皂水冲洗；穿着专业的防护服。【课堂讨论】

1、关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（）

（A）α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强

（B）β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力

（C）γ射线一般随着α或β射线产生，它的穿透能力最强

（D）γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱

2、图中R是一种放射性物质，它能放出α、β、γ三种射线，虚线

框内是竖直方向的匀强电场，LL＇是纸板，MM＇是荧光屏，实验时发

现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑。下列说法正确的是（）

（A）电场方向竖直向下，到O点的是γ射线

（B）电场方向竖直向上，到O点的是γ射线

（C）电场方向竖直向上，到P点的是β射线

（D）电场方向竖直向下，到P点的是α射线

【反馈练习】

1.α射线是________________，其电荷数为_____，质量数为_______；β射线是_____________，其电荷数为______，质量数为_______；γ射线是______________，其电荷数为_____，质量数为_____；它们中穿透本领最大的是__________，电离本领最大的是__________。

2.红外线、紫外线、X射线、β射线和γ射线中不属于电磁波的是__________________。

3.在阴极射线、伦琴射线、α射线和β射线中，可以被电场加速或在电场中发生偏转的是__________、__________和___________。

4.α粒子、β粒子、γ粒子若以相同的初速度进入同一匀强电场，其中________受到电场的作用力最大，___________的加速度最大，___________的速度不会变化。

5.原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做___________________，在此变化过程中___________和___________都是守恒的。

6.238

92U衰变成234

90

Th时释放出_______粒子，234

90

Th衰变成234

91

Pa时释放出______粒子，如果

衰变时产生的新核处于激发态，它会辐射出________。

7.一个原子核经过一次α衰变和一次β衰变后，成为一个新原子核，则它与原来的核相比，质量数减少了_________，电荷数减少了_________。

8.写出下列衰变的核反应方程：

⑴.226

88Ra发生α衰变：___________________；⑵.230

90

Th发生α衰变：_____________________；

⑶.239

92

U发生β衰变：_______________________________。

9.238

92U衰变成222

86

Rn，共发生了_______次α衰变和_______次β衰变。

10.探测射线常用的探测器有_____________、_____________________和________________。

11.α衰变的规律是：衰变后的原子核与原来相比，电荷数__________，质量数___________；而β衰变的规律是：衰变后的原子核与原来相比，电荷数________，质量数____________。

12.放射性元素的半衰期是由__________________决定的，而跟原子所处的_________和

______________无关。

13.镭的半衰期为l600年。现有lg 镭，则将其放置3200年后还剩______g ，经过8000年后剩下的镭核数是原来的_________。

14.某放射性元素，经过8h 后只剩下1/16的核没有衰变，则它的半衰期为_____h ；若经过4 h ，则已衰变的原子核是原有的__________。

15.天然放射现象的发现揭示了( )

A.原子具有复杂的结构

B.原子核具有复杂的结构

C 原子核是很小的 D.原子核是由什么组成的

16.如图，放射性元素发出的三种射线通过电场时发生了偏转，则从图中可知( )

A.A 为α射线，B 为β射线，C 为γ射线

B.A 为α射线，B 为γ射线，C 为β射线

C.A 为β射线，B 为γ射线，C 为α射线

D.A 为γ射线，B 为β射线，c 为α射线

17.放射性元素的半衰期是( )

A.放射性元素矿石的质量减少一半所需要的时间

B.放射性元素原子量减少一半所需要的时问

C 放射性元素原子核全部衰变所需时间的一半

D.放射性元素原子核有半数发生衰变所需的时间

18.下列方法中，可以减缓放射性元素衰变速度的是( ) A.把该元素放置在低温处 B.把该元素密封在很厚的铅盒子中

C.把该元素同其他的稳定元素结合成化合物

D.以上方法都不行

19.设某放射性元素A 的半衰期为T ，另一放射性元素B 的半衰期为T /2，在初始时刻，A 的原子核数目为N ，B 的原子核数目为4N ，则( )

A.经过时间T ，A 、B 的原子核数目都等于等N /2

B.经过时间2T ，A 、B 的原子核数目都等于N /4

C.经过时间3T ，A 、B 的原子核数目都等于N /8

D.经过时间4T ，A 、B 的原子核数目都等于N /16

20.(多)关于放射性的应用，下列说法中正确的是( )

A.γ射线用来检查金属内部有没有裂缝是利用它的电离本领

B.γ射线用来检查金属内部有没有裂缝是利用它的穿透本领

C.α射线用来消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电是利用它的电离本领

D.α射线用来消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电是利用它的穿透本领

21.关于同位素，下列说法中正确的是( )

A.质子数相同，中子数也相同的原子

B.质子数相同，中子数不同的原子

C.质子数不同，中子数相同的原子

D.质子数不同，中子数也不同的原子

22.（多）关于同位素示踪法的原理，下列说法中正确的是( )

A.一种元素的各种同位素有相同的化学性质

B.一种元素的各种同位素有不同的化学性质

C.非放射性同位素中掺人少量放射性同位素能发出射线，便于跟踪

D.用放射性同位素完全替代非放射性同位素制成各种带“标记”的化合物

23.某放射源发出某些射线，在放射源前放一张纸，强度减为原来的1/3，放一片lcm 厚的铝片，强度几乎减小到零。这里有几种射线?为什么?

24.某放射性的原子核(设为M N

A )发生2次α衰变和6次β衰变变为原子核

B ，试写出衰变方程。

（16题图）

牛顿运动定律

1． 力的瞬时性——弹簧弹力和绳的弹力：

绳的弹力由绳的微小形变产生，不满足胡克定律，可以发生突变；弹簧弹力由弹簧形变产生，满足胡克定律，不能突变，但是，当弹簧剪断时，弹簧弹力立即变为零。 例1．如图所示，当剪断AB 、OB 时，求两图中小球的加速度。

端各与小球相连，另一端分别用销钉M 、N

固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去销钉M 瞬间，小球加速度的大小为12米/秒2，若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间，小球的加速度可能是（取g=10米/秒2）（

）

Ａ．22米/秒2

，竖直向上 Ｂ．22米/秒

2，竖直向下

Ｃ．2米/秒2，竖直向上

Ｄ．2米/秒2，竖直向下

2．整体法与隔离法——灵活选取研究对象

例2．如图所示，质量分别为m 、M 的物体用绳连接，放在倾角为θ的斜

面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，用平行于斜面向上的力F 拉m 使它们一起向上加速运动，求绳中的张力。

【拓展】在下列条件下，求绳中张力。（1）斜面光滑；（2）物体放在水平面上，而水平

面分光滑和粗糙两种情况；（3）竖直向上拉物体。

练习题：质量为M 的木楔静置于粗糙时水平地面上，摩擦因素为μ，在木楔的倾角为θ的斜面上，有一质量为m 速直线运动，加速度为a ，在这个过程中木楔没有动。求地面对木楔的摩擦力大小和方向以及木楔对地面的压力。

3．临界问题——绳的临界问题

例3．如图所示，质量为m 的小球用细绳挂在倾角为37°的光滑斜面顶端，斜面静止时，绳与斜面平行，现斜面向左加速运动。

（1）当a 1=g 时，细绳对小球的拉力多大？

（2）当a 2=2g 时，细绳对小球的拉力多大？

4．其它：

例4．如图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接

触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度、加速度的变化情况如何？

A A F