第十九章第三节探测射线的方法、第四节放射性的应用与防护
第十九章 第3节、第4节
第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护1．了解探测射线的几种方法，熟悉探测射线的几种仪器。
2．知道核反应及其遵循的规律，会书写核反应方程。
3．知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素。
4．了解放射性同位素在科学与生产领域的应用，了解辐射过量的危害。
一、探测射线的方法探测器材的设计思路：放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和蒸气会产生□01雾滴，过热液体会产生气泡。
射线中的粒子会使照相乳胶感光。
射线中的粒子会使□02荧光物质产生荧光。
1．威耳逊云室其结构为一个圆筒状容器，上盖透明，底部可以上下移动，相当于□03活塞。
实验时先往容器内加入少量酒精，使容器内充满酒精的饱和蒸气，然后迅速下拉活塞，气体迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到□04过饱和状态。
粒子穿过该空间时，沿途使气体分子□05电离，过饱和蒸气就会以这些离子为核心□06凝成雾滴，于是显示出射线的径迹。
2．气泡室与云室原理类似，只是容器里装的是液体，并控制里面液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点。
当气泡室内的□07压强突然降低时，液体的□08沸点变低，因此液体过热，粒子通过液体时在它周围就有□09气泡形成，显示出粒子的径迹。
3．盖革－米勒计数器它的主要部分是盖革－米勒计数管，外面是玻璃管，里面有一个接在电源负极上的□10导电圆筒，□11金属丝，里面充入□12惰性气体以及少量□13酒精或溴蒸气。
当射线进入管内时，会使管内气体□14电离，产生的□15电子在电场中加速，再与管内气体分子碰撞，又使气体电离，产生电子……一个粒子进入玻璃管内就会产生大量的电子，这些电子到达阳极，正离子到达阴极，电路中形成一次脉冲□16放电，电子仪器把脉冲次数记录下来。
二、核反应1．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生□01新原子核的过程。
2．原子核的人工转变(1)1919年□02卢瑟福用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。
课件1：19.3-4 探测射线的方法 放射性的应用与防护
(2)核反应方程应以实验事实为基础，不能凭空杜撰。
下列方程中属于衰变的是( )，属于核反应的是( )， 生成原来元素的同位素是( )，放出 β 粒子的是( )
①12533I＋10n→12543I ②23982U→23940Th＋42He ③21842Pb→28134Bi＋－01e ④94Be＋42He→162C＋10n 答案：②③ ①④ ① ③
解析：国际通用的放射性标志如图所示。
考点题型设计
射线的探测
关于威耳逊云室探测射线，下列说法正
确的是( )
A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显 示出射线运动的径迹
人工放射性同位素的应用与防护
1.放射性同位素的定义 有些同位素具有_放__射_性____，叫做放射性同位素。 2．人工放射性同位素的发现 (1)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1350P。 (2)发现磷同位素的方程：42He＋2173Al―→_31_05_P_＋__10n____。
痕等，即利用γ射线进行探伤。
②利用放射线的贯穿本领与物质的厚度和密度的关 系，可用它来检查各种产品的厚度和密封容器中的 液体的高度等，从而实现自动控制。
③利用放射线使空气电离而把空气变成导电气体， 以除去化纤、纺织品上的静电。
④用射线照射植物，引起植物的变异，也可以利用 它杀菌、治病等。
(2)做示踪原子
3．原子核人工转变的三大发现 (1)1919 年卢瑟福发现质子的核反应： 174N＋42He―→187O＋11H (2)1932 年查德威克发现中子的核反应： 94Be＋42He―→162C＋10n (3)1934 年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子 的核反应：2173Al＋42He―→3105P＋10n；3105P―→3104Si＋01e
19.3探测射线的方法19.4放射性的应用
与天然的放射性物质相比，人造放 与天然的放射性物质相比， 射性同位素有以下特点： 射性同位素有以下特点： 1、放射强度容易控制 2、可以制成各种需要的形状 3、半衰期更短 4、放射性废料容易处理
三、放射性同位素的应用
（1）利用它的射线
A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查 由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ 金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ 金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射 线探伤仪． 线探伤仪． B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系， 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 从而实现自动控制 实现自动控制。 等，从而实现自动控制。 C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体， 利用射线使空气电离而把空气变成导电气体， 消除化纤、纺织品上的静电。 以消除化纤、纺织品上的静电。 D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良 利用射线照射植物，引起植物变异而培育良 也可以利用它杀菌 治病等 杀菌、 种，也可以利用它杀菌、治病等
二、人工放射性同位素
有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素. 有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素. 1934年 约里奥— 1934年，约里奥—居里夫妇 发现α粒子轰 发现α 30 击的铝片中含有放射性磷 ： 15 P
4 2
He +
27 13
1 0
反应生成物 P30 是磷的一种同 30 位素， 位素，自然界没有天然 15 P 它是通 ， 过核反应生成的人工放射性同位素。 过核反应生成的人工放射性同位素。
盖革－ 盖革－米勒计数器
原理：射线粒子进入 原理： 管中， 管中，使管中气体电 离，产生的电子在电 场中加速， 场中加速，撞击气体 分子， 分子，又使气体分子 电离……这样， ……这样 电离……这样，一个 粒子进入管中 进入管中， 粒子进入管中，在电 路中产生一次脉冲 一次脉冲放 路中产生一次脉冲放 电，利用电子仪器将 放电次数记录下来。 放电次数记录下来。
19.3探测射线的方法 19.4放射性的应用与防护
课题 19.3探测射线的方法 19.4放射性的应用与防护学习目标学习重难点学法指导预习评价课堂学习流程设计【课程导学】(一) 放射线的粒子探测方法1．使气体电离，这些离子可使过饱和汽产生云雾或使过热液体产生气泡；2．使照相底片感光；3．使荧光物质产生荧光．(二) 核反应1． 什么是核反应？2．核反应的特点？（核反应过程中那些物理量是守恒的）H O He N 1117842147+→+nC He Be 101264294+→+（三）人工放射性同位素1．放射性同位素：有些同位素具有放射性，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 P3．人工放射性同位素的优点：4．凡是用到射线时，都用人造放射性同位素（四）放射性同位素的应用：（五）辐射与安全【范例精析】例题：（1）1123Na俘获1个α粒子后放出1个质子（2）1327Al俘获1个α粒子后放出1个中子（3）816O俘获1个中子后放出1个质子（4）1430Si俘获1个质子后放出1个中子达标检测A类1关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（）A．做示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器检测的特点B．做示踪原子是利用放射性同位素贯穿能力很强的性质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下列应用中，把放射性同位素作为示踪原子的是（）A．γ射线探伤仪B．利用含有放射性碘131的油，检测地下油管的漏油情况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，用检测放射性元素在农作物内转移和分布的情况，找出合理施肥的规律3原子核物理的知识可以应用到下列几项工作中，其中不是放射现象应用的是( )A．检查金属板内部的砂眼B．处理种子，使农作物增产C．核能发电D．检查和治疗恶性肿瘤4在医疗上，用放射性钴60放出的γ射线治疗肿瘤，其原理是利用了γ射线的( )A．电离作用，使肿瘤细胞转化B．穿透本领，导致基因突变C．高能量，杀死肿瘤细胞D．热作用，减轻病人痛苦B类5贫铀炸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，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，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．铀的衰变速率很快D．铀的半衰期很长6关于放射性同位素，下列说法正确的是( )A．放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样B．放射性同位素衰变可以生成另一种新元素C．放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法测得D．以上说法都不对7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8下列原子核反应式中,x代表α粒子的反应式是()。
第十九章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护
两项
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2．关于放射性同位素，以下说法正确的是
(
)
A． 放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰 期，衰变规律一样 B．放射性同位素衰变可生成另一种新元素 C．放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方 法制得 D．以上说法均不对
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解析：放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和 化学因素的影响，衰变后形成新的原子核，选项A、B正 确；大部分放射性同位素都是人工转变后获得的，C、D错 误。 答案：AB
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④在生物科学研究方面，放射性同位素示踪法在生物 化学和分子生物学领域应用极为广泛，它为揭示体内和细 胞内理化过程的秘密，阐明生命活动的物质基础，起了极 其重要的作用，使生物化学从静态进入动态，从细胞水平 进入分子水平。 [特别提醒] 在利用放射性的同时，要注意保护生态环
境，从而实现可持续发展。
[答案] D
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2．放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为 A．放射性同位素不改变其化学性质
(
)
B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短 得多 C．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关 D．放射性同位素容易制造
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解析：放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素 替代没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物的过 程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、 化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项 A、B、C正确，选项D错误。
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4 2．铝箔被 α 粒子轰击后发生了以下核反应：27 Al ＋ 13 2He―→X
＋1 0n。下列判断正确的是
1 A.0 n 是质子
( B.1 0n 是中子 D．X 是31 15P 的同位素
19-3探测射线的方法19-4放射性的应用与防护42张ppt
D．充入氮气前，调整铝箔厚度，使S上见不 到α粒子引起的闪烁
【答案】D
【解析】实验目的是观察α粒子轰击氮核产 生新核并放出质子，所以实验前应调整铝箔 厚度，恰使α粒子不能透过，但质子仍能透 过，所以D选项正确。
*对应训练* 1．关于用威耳逊云室探测射线，下列说法
知识与技能 1．知道什么是人工和天然放射性同位素。 2．了解放射性同位素的特点及应用。 3．知道如何防护放射线。 过程与方法 1．观察探测射线实验仪器。 2．经历威耳逊云室、盖革计数器观察射线
的过程。 3．调查放射性同位素在生产生活中的应用。
情感、态度与价值观
3．第一次实现原子核人工转变的方程为 ______________。
4．原子核在其他粒子的轰击下产生 ________的过程称为核反应。与衰变过程 一样，在核反应中，________守恒， ________守恒。
5．有些同位素具有________，叫做放射性 同位素。第一次用人工的方式生成的放射性 同位素是________，其生成方程式为
A.147N＋24He―→178O＋10n B.2113Na＋42He―→2162Mg＋11H C.168O＋10n―→167F＋11H D.105B＋42He―→147N＋10n
()
【答案】B、C
【解析】由核反应过程中质量数和电荷数守 恒的规律可知，B、C正确。
放射线的危害
对于放射线的危害，人们既熟悉又陌生。在 常人的印象里，它是与威力无比的原子弹、 氢弹的爆炸联系在一起的，随着全世界和平 利用核能呼声的高涨，核武器的禁止使用， 核试验的大大减少，人们似乎已经远离放射 线危害。然而，近年来，随着放射性同位素 及射线装置在工农业、医疗、科研等各个领 域的广泛应用，放射线危害的可能性却在增 大。
探测射线的方法和放射性的应用与防护ppt课件
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12
2．原子核的人工转变 (1)1919 年，卢瑟福第一次实现了原子核的人工转变并发 现了质子，核反应方程是 174N＋42He―→___1_87O___＋11H。 (2)查德威克发现了中子，核反应方程是 49Be＋42He―→___1_62C____＋01n。 3．遵循规律：_质__量__数___守恒，__电__荷__数__守恒。
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(2)防护 辐射防护的基本方法有__时__间__防护、距离、__屏__蔽__防护。 要防止放射性物质对_水__源__、__空__气___、用具、_工__作__场__所____的污 染，要防止射线__过__多__地__长__时__间____照射人体。
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重点难点突破
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3．放射性同位素的主要应用 (1)利用它的射线 ①利用放出的γ射线检查金属部件是否存在砂眼、裂痕 等，即利用γ射线进行探伤。 ②利用放射线的贯穿本领与物质的厚度和密度的关系， 可用它来检查各种产品的厚度和密封容器中的液体的高度 等，从而实现自动控制。
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30
③利用放射线使空气电离而把空气变成导电气体，以除 去化纤、纺织品上的静电。
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41
完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现
质子、中子和正电子的( )
A.150B＋42He―→137N＋( )
B.94Be＋( )―→162C＋01n
C.2173Al＋(
)―→2172Mg＋11H
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42
D.174N＋24He―→187O＋( )
E.23982U―→29304Th＋(
高中物理 第十九章 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护课件5高二选修35物理课件
第十二页，共二十一页。
一
二
污染与 防护
举例与措施
说明
密封防护
把放射源密封在特殊的包壳里,或者用特殊 的方法覆盖,以防止射线泄漏
防护 距离防护
距放射源越远,人体吸收的剂量就越少,受到 的危害就越轻
时间防护 尽量减少受辐射的时间
屏蔽防护
在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护 作用,铅的屏蔽作用最好
第十三页，共二十一页。
医学上做射线(shèxiàn)治疗用的放射性元素,应用半衰期长的还是短的? 为什么?
提示：应用半衰期短的。因为半衰期短的放射性废料容易处理。
第七页，共二十一页。
一
二
一、对原子核的人工转变的认识(rèn shi)
1.条件:用α粒子、质子、中子,甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转 变。
2.实质:用粒子轰击原子核并不是粒子与原子核碰撞,将原子核打开,而是粒子
期太长,所以只有锶90较合适。
答案:C
题后反思放射性同位素在生产、科技和医疗等方面有很多的应用。解
答这类问题要弄清以下两个方面:
(1)弄清各种射线的特性,确定应用射线的哪种特性,如穿透本领、电离本
领等。
(2)对于半衰期不同的放射性元素,要根据实际需要来确定半衰期的长短,半衰
期太长或太短都不适用。
第十七页，共二十一页。
第十九页，共二十一页。
第二十页，共二十一页。
内容(nèiróng)总结
3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护。提示：核反应过程和衰变现象都遵循电荷数和质量数守恒。1.同位素
No 是指质子数相同、中子数不同的原子核。生活中的这些辐射的强度都在安全剂量之内,对人类
(rénlèi)没有伤害。②在工业上,检查输油管道上的漏油位置。也不能仅画一横线,因箭头的方向还 表示反应进行的方向。【例题2】 放射性在技术上有很多应用,不同的放射源可用于不同目的。 生活中对放射性物质要有防范意识,远离放射源
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第三节探测射线的方法
第四节放射性的应用与防护
[学习目标] 1.知道探测射线的几种方法，了解探测射线的几种仪器． 2.知道核反应及其遵循的规律，会正确书写核反应方程． 3.知道放射性同位素和人工放射性同位素，了解放射性的应用与防护．
一、探测射线的方法(阅读教材P73～P75)
1．探测方法
(1)组成射线的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡．
(2)射线能使照相乳胶感光．
(3)射线能使荧光物质产生荧光．
2．探测仪器
(1)威耳逊云室：①原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹．
②
(2)气泡室：气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体，如液态氢．
粒子通过过热液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹．
(3)盖革—米勒计数器：
①优点：G-M计数器非常灵敏，使用方便．
②缺点：只能用来计数，不能区分射线的种类．
拓展延伸►———————————————————(解疑难)
不同探测方法的对比
威耳逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类，而盖革—米勒计数器只能计数，不能区分射线的种类．
1.(1)射线中的粒子与其他物质作用时，产生一些现象，可以显示射线的存在．()
(2)云室和气泡室都是应用射线的穿透能力研究射线的径迹．()
(3)盖革—米勒计数器既可以统计粒子的数量，也可以区分射线的种类．()
提示：(1)√(2)×(3)×
二、放射性的应用与防护(阅读教材P76～P78)
1．核反应
(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．
(2)原子核的人工转变
①1919年卢瑟福用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． ②卢瑟福发现质子的核反应方程：
147N ＋42He →178O ＋11H ．
(3)遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒．
2．人工放射性同位素
(1)放射性同位素的定义：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素．
(2)人工放射性同位素的发现：
①1934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.
②发现磷同位素的方程：42He ＋2713Al →3015P ＋10n ．
3．放射性同位素的应用与防护
(1)应用射线：应用射线可以测厚度、医疗方面的放射治疗、照射种子培育优良品种等．
(2)示踪原子：有关生物大分子的结构及其功能的研究，要借助于示踪原子．
(3)辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用．要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染．
拓展延伸►———————————————————(解疑难)
1．放射线在我们的生活中无处不在．在合理应用放射性的同时，又要警惕
它的危害，进行必要的防护．过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然产生破坏作用．如图是世界通用的辐射警示标志．
2.(1)衰变和原子核的人工转变都属于核反应．( )
(2)在用到射线时，利用人工放射性同位素和天然放射性物质都可以．( )
(3)用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物做“示踪原子”．( ) 提示：(1)√ (2)× (3)√。