19.4 放射性的应用与防护教案1
19.4放射性的应用与防护
而
30 15
也P 有放射性；
1350P13，40S其i中10e
是正电子10 e.
4.注意：在人工转变中，用某高速粒子去轰击某原子核后，原子核 发射出粒子和射线并转变成新的原子核的过程中，不可认为是高速 粒子从原子核中打出了粒子.
二、放射性同位素的应用
放射性同位素在农业、医疗卫生、和科学研究等许 多方面得到ห้องสมุดไป่ตู้广泛的应用．其应用是沿着利用它的射线 和作为示踪原子两个方向展开的．
19.4放射性的应用与防护
一、原子核的人工转变及放射性同位素
1.用人工的方法使原子核发生变化的叫做原子核的人工转变，它是 人们研究原子核的结构及其变化规律的有力武器.
2.用人工转变的方法得到放射性同位素，是一个重要的发现，放射 性同位素主要有两方面的应用：利用它的射线；作为示踪原子.
3.放射性同位素的发现（1934居里夫人）：1 23 7Al24H e13 ，5 P 001n
遭原子弹炸后的广岛
放射性污染和防护 采取了有效的防范措施：
检测辐射装置
铀
辐射检测系统
辐射源的存放
全 身 污 染 检 测 仪
防 护
操作放射性物质的设备
在防护状态下操作放射性物质
放
射
性
射线应用
的
应
用
探伤仪 培育新种 保存食物
消除有害静电 消灭害虫 治疗恶性肿瘤
农作物检测
示踪原子
诊断器质性和功能性疾病
生物大分子结构及功能研究
棉花育种
放射性同位素造影术
食品保鲜
“放疗”治疗
粮食保存
放射线测厚仪
放射性污染和防护 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． 20世纪人们在毫无防 备的情况下研究放射性
19.4放射性的应用与防护(精品课件)
二、人工放射性同位素的发现
1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里发现经 30 过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷 15 P
4 2
He Al P n
27 13 30 15 1 0
三、人工放射性同位素的优点
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,放射性废料容易处理
四、放射性同位素的应用
19.4 放射性的应用与防护
一、核反应
卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，人类第
一次打开了原子核的大门。
14 7
N He O H
4 2 17 8 1 1
用α粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也 都产生类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子 核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第 三个基本粒子。 在核反应中，质量数和电荷数都守恒。
4.挑选装修用的石材和陶瓷砖要特别留意起放射性指 标，看其是否超标；
5.与岩石有关的摆件不要置于卧室内；
6. 常带的首饰制品，最好进行内含放射性物质测定。
பைடு நூலகம்
放射性同位素在农业、医疗卫生、和科学研究等许多方 面得到了广泛的应用．其应用是沿着两个方向展开的． 探伤仪 放 射 性 的 应 用 1、射线应用 消除有害静电
培育新种
保存食物 农作物检测
消灭害虫
治疗恶性肿瘤
2、示踪原子
诊断器质性和功能性疾病 生物大分子结构及功能研究
四、放射性同位素的应用
如图是工厂利用放射性同位素放出的射线，来自动 控制生产的金属板厚度的装置示意图。
利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）
五、放射性污染和防护
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．
物理：19.4《放射性的应用与防护》ppt课件
素的原子序数和质量数分别是〔 D 〕 〔A〕124，259 〔B〕124，265 〔C〕112，265 〔D〕112，277
如图，在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子 核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的 轨道才作如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向， 假设两圆的半径之比是45∶1，这个放射性元素原子 核的原子序数是多少？
23920Th (钍)经过一系列α和β衰变,
成为
P 208
82
b
(铅)
( B D)
(A)铅核比钍核少24个中子 (B)铅核比钍核少8个质子 (C)共经过4次α衰变和6次β衰变 (D)共经过6次α衰变和4次β衰变
以下四个方程中，x1 x2 x3 和 x4各代表某种粒子 。
(1) 29325U01n 3985Sr15348Xe 3x1
核的运动轨迹分别如图中a，b所示，由图可以
断定： [ B D ]
A.该核发生的是α衰变 B.该核发生的是β衰变
a b
C.磁场方向一定是垂直纸面向里
D.磁场方向向里还是向外不能断定
最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探 测方面获得艰苦进展。1996年科学家们在研讨 某两个重离子结合成超重元素的反响时，发现
另一系列衰变如下： PQRS
知P是F的同位素，那么
〔 B〕
A．Q是G的同位素，R是H的同位素
B．R是E的同位素，S是F的同位素
C．R是G的同位素，S是H的同位素
D．Q是E的同位素，R是F的同位素
假设用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此
原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的
高中物理第十九章四放射性的应用与防护学案新人教选修
三、探测射线的方法四、放射性的应用与防护【学习目标】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和应用；3．知道如何防护放射线。
【新知预习】一、探测射线的方法1．探测射线的理论根据(1)放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生________，过热液体会产生________．(2)放射线中的粒子会使照相乳胶________．(3)放射线中的粒子会使荧光物质产生______．2．探测射线的仪器(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________，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各种射线的径迹特点α粒子的径迹________．高速β粒子的径迹又细又直，低速β粒子的径迹又短又粗而且是________的．γ粒子的________本领很小，在云室中一般看不到它的径迹．(2)气泡室：气泡室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．(3)盖革—米勒计数器：G—M计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便．但不同的射线产生的脉冲现象________，因此只能用来________，不能区分射线的________．二、核反应放射性的应用与防护1．核反应(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生___________________________的过程．(2)原子核的人工转变①1919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．②卢瑟福发现质子的核反应方程：______________________________。
(3)遵循规律：________守恒，________守恒．2．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________，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________．②发现磷同位素的方程： ____________________________________________.(3)放射性同位素的应用应用共有两个方面：一方向是应用它的________．另一方面是作________．(4)辐射与安全人类一直生活在有放射性的环境之中，________的射线对人体组织有破坏作用．要防止________对水源、空气、用具等的污染．4．人工转变核反应与衰变的比较(1)不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生，而衰变是原子核的自发变化，它不受物理化学条件的影响．(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒．【导析探究】导析一探测射线的方法例1.利用威耳逊云室探测射线时若观察到细长而弯曲的径迹，则下列说法正确的是( ) A．可知有α射线射入云室B．可知有β射线射入云室C．观察到的是射线粒子的运动D ．观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴导析二 核反应 放射性的应用与防护例2.1919年卢瑟福用α粒子撞击N 147核发现了质子．(1)写出这个核反应的方程式；(2)上述核反应可以用如下的模型来认识，运动的α粒子撞击一个静止的N 147核，它们暂时形成一个整体(复合核)，随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核．已知复合核发生转化需要能量1.19 MeV.那么要想发生上述核反应，入射的α粒子的能量至少要多大？(3)英国物理学家威耳逊在1911年发明了“云室”．带电粒子在云室中运动时，可以显现出运动的径迹．把云室放在匀强电场中，分别将质子和α粒子垂直于电场方向打入同一匀强电场中，观察它们运动的径迹，如果质子和α粒子运动的径迹相同(电场方向和质子、α粒子运动径迹所在平面平行)．求：质子和α粒子进入电场时的动能之比是多少？【当堂检测】1．下列关于放射线的探测说法错误的是 ( )A ．气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似B ．由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况C ．盖革—米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离本领D ．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的种类2．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是( )A ． 94Be ＋42He→C 126＋XB ． N 147＋42He→O 178＋XC ．204 80Hg ＋10n→202 78Pt ＋211H ＋XD ．239 92U→23993Np ＋X高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
19.4放射性的应用与防护
放
射
性
射线应用
的
应
用
探伤仪 培育新种 保存食物
消除有害静电 消灭害虫 治疗恶性肿瘤
农作物检测
示踪原子
诊断器质性和功能性疾病
生物大分子结构及功能研究
2020/8/9
棉花育种
放射性同位素造影术
食品保鲜
“放疗”治疗
粮食保存
2020/8/9
放射线测厚仪
放射性污染和防护 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．
20世纪人们在毫无防 备的情况下研究放射性
2020/8/9
遭原子弹炸后的广岛
放射性污染和防护
采取了有效的防范措施：
检测辐射装置
铀
2020/8/9
问题情景：
为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的 时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有 什么办法？
辐 射 方 法 处 理 粮 食
2020/8/9
一、原子核的人工转变及放射性同位素
1.用人工的方法使原子核发生变化的叫做原子核的人工转变，它是 人们研究原子核的结构及其变化规律的有力武器.
2.用人工转变的方法得到放射性同位素，是一个重要的发现，放射 性同位素主要有两方面的应用：利用它的射线；作为示踪原子.
辐射检测系统
辐射源的存放
全 身 污 染 检 测 仪
放射性的防护
（1）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 （2）用过的核废料要放 在很厚很厚的重金属箱内， 并埋在深海里 （3）在生活中要有防范 意识，尽可能远离放射源
学案13--19.4放射性的应用与防护
选修3-5第十九章原子核第四节放射性的应用与防护导学案
【教学目标】
1．知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素。
2．知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程。
3．了解放射性在生产和科学领域的应用。
4．知道射线的危害及防护。
【教学重点】
知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程
【教学难点】
A．X代表中子，a＝17，b＝1 B．X代表电子，a＝17，b＝－1
C．X代表正电子，a＝17，b＝1 D．X代表质子，a＝17，b＝1
5．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁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
（1）14C发生衰变时所放射出的粒子是________
（2）14C发生衰变时所放射出的粒子的运动轨迹是___(填“①”或“②”)
（3）14C的衰变方程是
（4）简要推导发生衰变后的瞬间放出的粒子与反冲核的动能之比
7．1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核。若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为vH＝3.5×107m/s，被打出的氮核的最大速度vN＝4.7×106m/s，假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速度为v，质子的质量为mH，氮核质量为氢核质量的14倍。
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视
C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种
D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害
人教版高中物理课件第十九原子核19.4放射性的应用与防护
放射性事故处理和报告制度
放射性事故处理
一旦发生放射性事故，应立即启动应 急预案，采取有效措施控制事故扩大 ，减轻事故后果，同时开展事故调查 和善后处理工作。
放射性事故报告制度
发生放射性事故后，相关单位和个人 应及时向主管部门报告，并按照规定 程序逐级上报，以便主管部门及时掌 握情况并采取应对措施。
土壤污染
放射性物质可能污染土壤，影响植物生长和生态 平衡。
水体污染
放射性物质可能流入水体，影响水生生物和人类 饮用水安全。
大气污染
放射性物质可能释放到大气中，影响空气质量和 气候变化。
放射性对后代的影响
遗传风险增加
放射性物质可能引起基因突变，增加后代出生缺陷和遗传疾病的 风险。
生长发育影响
放射性物质可能影响胎儿和儿童的生长发育，导致发育迟缓或畸形 。
智力发育影响
放射性物质可能影响胎儿和儿童的智力发育，导致学习能力下降。
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污染控制与处理
采取有效的污染控制和处理措 施，减少放射性物质对环境的 影响。
环境监测与评估
定期进行环境监测和评估，确 保工作场所和周边环境的辐射
水平符合标准要求。
职业防护措施
培训与教育
对工作人员进行辐射防护培训和教育 ，提高他们的安全意识和操作技能。
制定操作规程
制定详细的操作规程和安全管理制度 ，规范工作人员的行为和操作。
对个人剂量限值进行严格控制 ，确保工作人员和公众受到的 辐射剂量不超过规定限值。
遵守法规和标准
遵守国家和国际的辐射防护标 准和法规，确保防护措施的有
效性和合规性。
个人防护措施
穿戴防护服
最新19.4、放射性的应用与防护(上课用)课件ppt
1932年１月底，查得威克得到这一 论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他 认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反 能量守恒啊！他敏感到这很可能是导师 卢瑟福预言、自己苦苦寻找了12年的中 子。他决定用云室的方法探测射线的速 度和质量。
他先测出射线的速度不到光速的十分 之一，排除了是γ射线的可能，又用弹性碰 撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量 与质子质量差不多。他还根据自旋确定不 带电的粒子不可能是由质子和电子组合而 成，只能是另一种新的独立粒子，他称之 为中子。就这样，仅用了十天时间，成功 地证实了这种中性射线就是中子流。他当 之无愧地成为“中子之父”，并因此获 1935年诺贝尔物理奖。
（2）用过的核废料要放在很 厚很厚的重金属箱内，并埋 在深海里
（3）在生活中要有防范意识， 尽可能远离放射源
核反应堆外层的厚厚的水泥建筑
防 护
操作放射性物质的设备
在防护状态下操作放射性物质
1930年，德国科学家玻特和贝种射线几 乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不 发生偏转，是不带电的，射线的贯穿能力 强，他们认为这是γ射线。经检测，射线 的能量在10ＭeV左右，远大于天然放射物 质衰变时发出的γ射线的能量。
19.4、放射性的应用与 防护(上课用)
第四节 放射性的应用与防护
分叉情况表明，α粒子击中氮核后， 生成一个新核，同时放出质子。新核 的电量较大速度较慢，径迹短而粗； 质子速度大，电量小，故径迹细而长。 根据核反应中质量数守恒和电荷数守 恒，可以写出这个发现质子的核反应 方程并得知氮核放出质子后变成了氧 核。
D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良 种，也可以利用它杀菌、治病等
放射治疗、培育新品种、延长保质期。
γ射线探伤仪
钴 60
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19．4 放射性的应用与防护
★新课标要求
（一）知识与技能
（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。
（4）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。
（二）过程与方法
渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）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
人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
★教学难点
人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
1．挂图，实验器材模型，课件等。
2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。
本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。
学生：回忆前面学习的衰变方程以及衰变过程中遵循的规律。
同时学生说出三种衰变物
质的性质。
点评：开门见山引入本节课的课题，这能很快让学生知道本节课要做的事情，符合这一部分内容的教学。
通过复习巩固前面的知识，对这一部分内容的教学是有帮助的，有利于学生对人工转变的理解。
（二）进行新课
1．核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。
在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。
人工转变核反应方程：
H O He N 111784214
7
+→+ n C He Be 1012
6429
4+→+
例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。
（1）1123
Na 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
学生：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。
点评：这部分主要为老师讲解，学生通过前面已学的知识来掌握新的知识。
再通过例题进行巩固。
2．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 P （3）人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。
（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素
学生：从这部分开始主要为学生自习和上网查找资料，一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，同时有问题的地方及时向老师提问，
点评：这一节大部分为陈述性的知识，教学难度不大，学生很容易掌握，如果让学生自习并上网查相关资料，他们一样可以掌握的很好，同时还能扩展他们的知识面，更能激发学生学习的热情。
3．放射性同位素的应用：
（1）利用射线：
射线测厚装置
烟雾报警器
放射治疗
培育新品种，延长保质期
学生要能说出如何利用放射性物质的射线的。
对于书本的几种事例要能够讲清楚工作的原理。
对学生上网查找的有关射线的应用也要能说出原理。
点评：通过学生的自习与回答问题，培养学生搜索信息，加工信息的能力，同时培养学生的表达能力，规范应用物理术语的能力。
（2）作为示踪原子
棉花对磷肥的吸收
甲状腺疾病的诊断
学生要说出如何将放射性物质作为示踪原子的原理。
4．辐射与安全
学生通过看书与上网查找资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质。
点评：这部分内容同样通过学生的自主性学习获得知识，同时也让学生知道核辐射并不可怕，只要控制好量并注意防护，培养学生学科学，讲科学的意识。
（三）课堂小结
本节课的内容相对比较简单，通过学生的自主学习学生要能够掌握核反应的概念以及核反应方程，两种放射性同位素的异同点以及人工放射性同位素的一些应用，并能从物理学的原理上进行解释，还要了解核辐射的应用和防护。
（四）作业：完成课本书后练习1、3、4、5。