高中物理第3章原子核与放射性第3讲放射性的应用与防护学案鲁科版选修3_5

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1、第3讲　放射性的应用与防护[目标定位]　1.知道放射性同位素，了解放射性的应用.2.知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害及防护措施．一、放射性的应用1．利用射线的电离作用、穿透能力等特点(1)利用放射线使细胞变异或损害的特点，辐射育种、食品辐射保存、放射性治疗等．(2)放射性同位素电池：把放射性同位素衰变时释放的能量转换成电能的装置．(3)γ射线探伤：利用了γ射线穿透能力强的特点．2．作为示踪原子作为示踪原子对有关生物大分子结构及其功能进行研究．二、放射性污染和防护1．放射性的污染(1)核爆炸：核爆炸产生强烈的γ射线和中子流，对人体和其他生物体有很强的杀伤作用；还产生大量的放射性

2、物质，对生物体和环境产生长期的辐射．(2)核泄漏：核泄漏会使现场人员受到辐射性损伤，对周围地区造成严重污染．(3)医疗照射：医疗照射中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人的死亡．2．放射性的防护(1)密封防护：把放射源密封在特殊的包壳里，或者用特殊方法覆盖，以防止放射线泄漏．(2)距离防护：距放射源越远，人体吸收放射线的剂量就越少，受到的危害就越小．(3)时间防护：尽量减少受辐射时间．(4)屏蔽防护：在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用.一、放射性的应用1．放射性同位素的分类(1)天然放射性同位素．(2)人工放射性同位素．2．人工放射性同位素的优点(1)放射强度容

3、易控制．(2)可以制成各种所需的形状．(3)半衰期很短，废料容易处理．3．放射性同位素的主要作用(1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性．(2)农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽延长保质期等．(3)作为示踪原子——利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质．(4)医学上：利用γ射线的高能量治疗癌症．例1　下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的(　　)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，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分

4、布情况，找出合理施肥的规律答案　BD解析　A利用了γ射线的穿透性；C利用了γ射线的高能量和穿透性；B、D是利用示踪原子．借题发挥　利用放射性同位素作示踪原子：一是利用了它的放射性，二是利用放射性同位素放出的射线．针对训练　关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是(　　)A．利用射线可以改变布料的性质，使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也可以进行人体的透视C．利用射线照射作物种子可使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种D．利用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伤害答案　D解析　利用射线消除有害静电是利

5、用射线的电离作用，使空气分子电离，将静电导走，选项A错误；γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，选项B错误；作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种，选项C错误；利用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，选项D正确．二、核反应及核反应方程1．核反应的条件：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．核反应的实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．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：N＋He―→O＋H(2)1932年查德威克发

6、现中子的核反应：Be＋He―→C＋n(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：Al＋He―→P＋n；P―→Si＋e.4．人工转变核反应与衰变的比较(1)不同点：人工转变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．例2　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．(1)B＋He―→N＋(　　)(2)Be＋(　　)―→C＋n(3)Al＋(　　)―→Mg＋H(4)N＋He―→O＋

7、(　　)(5)Al＋He―→n＋(　　)；P―→Si＋(　　)答案　见解析解析　(1)B＋He―→N＋n(2)Be＋He―→C＋n此核反应使查德威克首次发现了中子．(3)Al＋n―→Mg＋H(4)N＋He―→O＋H此核反应使卢瑟福首次发现了质子．(5)Al＋He―→n＋P；P―→Si＋e(正电子)此核反应使约里奥·居里夫妇首次发现了正电子．借题发挥　写核反应方程的原则(1)质量数守恒和电荷数守恒．(2)中间用箭头，不能写成等号，因两