2015高中物理-3.3-放射性的應(yīng)用、危害與防護(hù)-課件教科版選修3-5

1、,,第三章 原子核,3.3 放射性的應(yīng)用、危害與防護(hù),1.知道放射性的應(yīng)用及放射性應(yīng)用的形式.2.知道放射性的危害及對(duì)放射性的防護(hù)方法.,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位,,,,,學(xué)習(xí)探究區(qū),一、放射性同位素,二、放射性同位素的應(yīng)用,一、放射性同位素,要點(diǎn)提煉,,約里奧—居里夫婦在用α粒子轟擊鋁箔時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種具有放射性的新元素 P，這種新元素能不斷地射出正電子，其核反應(yīng)方程為：這是人類第一次用人工的方法產(chǎn)生了放射性同位素.,例1　完成下列

2、核反應(yīng)方程，并說(shuō)明哪些屬于人工轉(zhuǎn)變，哪些屬于衰變？,答案　(1),人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng),人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng),人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng),人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng),人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng),人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng),α衰變,β衰變,返回,要點(diǎn)提煉,,二、放射性同位素的應(yīng)用,1.放射性同位素的分類：(1)天然放射性同位素；(2) 同位素.,人工放射性,2.人工放射性同位素的優(yōu)勢(shì)：(1)種類多，天然放射性同位素只有40多種，而人工放射性同位素有1

3、000多種.(2)放射強(qiáng)度 .(3)可制成各種所需的形狀.(4)半衰期 ，廢料易處理.,容易控制,短,3.放射性同位素的應(yīng)用(1)利用射線特性①利用α射線的 ，可以消除靜電.②利用測(cè)定薄物的厚度及密度.③利用穿透能力極強(qiáng)，達(dá)到無(wú)損探傷的目的.④ 能使種子的遺傳基因發(fā)生變異，在農(nóng)業(yè)育種、醫(yī)療對(duì)癌細(xì)胞的綜合治療有

4、重要應(yīng)用.,電離作用強(qiáng),β射線,γ射線,γ射線,(2)作為示蹤原子：利用放射性元素與非放射性元素有相同的 .(3)衰變特性：利用動(dòng)植物殘骸中 的含量與活生物體中的對(duì)比來(lái)確定死亡時(shí)間.,化學(xué)性質(zhì),例2　正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素15O注入人體，參與人體的代謝過(guò)程.15O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，被探測(cè)器探測(cè)到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處

5、理后產(chǎn)生清晰的圖像.根據(jù)PET原理，回答下列問(wèn)題：,(1)寫出15O的衰變和正負(fù)電子湮滅的方程式.,解析　由題意得：,答案,(2)將放射性同位素15O注入人體，15O的主要用途是(　　)A.利用它的射線B.作為示蹤原子C.參與人體的代謝過(guò)程D.有氧呼吸,解析　將放射性同位素15O注入人體后，由于它能放出正電子，從而被探測(cè)器探測(cè)到，所以它的用途是作為示蹤原子，B對(duì).,B,(3)PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)____

6、____.(填“長(zhǎng)”或“短”或“長(zhǎng)短均可”),解析　根據(jù)同位素的用途，為了減小對(duì)人體的傷害，半衰期應(yīng)該很短.,短,例3　如圖1所示是利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置，假如放射源能放射出α、β、γ三種射線，而根據(jù)設(shè)計(jì)，該生產(chǎn)線壓制的是3 mm厚的鋁板，那么是三種射線中的________射線對(duì)控制厚度起主要作用.當(dāng)探測(cè)接收器單位時(shí)間內(nèi)接收到的放射性粒子的個(gè)數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將會(huì)通過(guò)自動(dòng)裝置將M、N兩個(gè)軋輥間的距離調(diào)________一些

7、.,圖1,解析　α射線不能穿過(guò)3 mm厚的鋁板，γ射線又很容易穿過(guò)3 mm厚的鋁板，基本不受鋁板厚度的影響，而β射線剛好能穿透幾毫米厚的鋁板，因此厚度的微小變化會(huì)使穿過(guò)鋁板的β射線的強(qiáng)度發(fā)生較明顯變化.應(yīng)是β射線對(duì)控制厚度起主要作用.若超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，說(shuō)明鋁板太薄了，應(yīng)該將兩個(gè)軋輥間的距離調(diào)節(jié)得大些.,答案　β　大,返回,課堂要點(diǎn)小結(jié),放射線的應(yīng)用、危害與防護(hù),返回,,,,自我檢測(cè)區(qū),1,2,3,1,2,3,1.在工業(yè)生產(chǎn)中，某些金屬材料

8、內(nèi)部出現(xiàn)的裂痕是無(wú)法直接觀察到的，如果不能夠發(fā)現(xiàn)它們，可能會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)極大的危害，自從發(fā)現(xiàn)放射線之后，則可以利用放射線進(jìn)行探測(cè)，這是利用了(　　)A.原子核在α衰變中產(chǎn)生的 HeB.β射線的帶電性質(zhì)C.γ射線的貫穿本領(lǐng)D.放射性元素的示蹤本領(lǐng),1,2,3,解析　γ射線的貫穿本領(lǐng)極強(qiáng)，可以用來(lái)進(jìn)行金屬探傷，故正確答案為C.,答案　C,1,2,3,2.關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說(shuō)法中正確的有(　　)A.放射線改變了布料的性質(zhì)使

9、其不再因摩擦而生電，從而達(dá)到 消除有害靜電的目的B.利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視C.用放射線照射作物種子使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是更 優(yōu)秀的品種D.用γ射線治療腫瘤時(shí)一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對(duì)人體正常 組織造成太大的傷害,1,2,3,解析　利用放射線消除有害靜電是利用放射線的電離作用，使空氣分子電離成為導(dǎo)體，將靜電消除，A錯(cuò).γ射線對(duì)人體細(xì)胞傷害太大，不能用來(lái)進(jìn)行人體透視，B錯(cuò).

10、作物種子發(fā)生的DNA突變不一定都是有益的，還要經(jīng)過(guò)篩選才能培育出優(yōu)良品種，C錯(cuò).用γ射線治療腫瘤對(duì)人體肯定有副作用，因此要科學(xué)地控制劑量，D對(duì).答案　D,1,2,3,3.用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過(guò)40多種，而今天人工制造的放射性同位素已達(dá)1 000多種，每種元素都有放射性同位素.放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面得到了廣泛的應(yīng)用.,1,2,3,(1)帶電的驗(yàn)電器在放

11、射線照射下電荷會(huì)很快消失.其原因是(　　)A.射線的貫穿作用 B.射線的電離作用C.射線的物理、化學(xué)作用 D.以上三個(gè)選項(xiàng)都不是,解析　因放射線的電離作用，空氣中的與驗(yàn)電器所帶電荷電性相反的離子相互中和，從而使驗(yàn)電器所帶電荷消失.,B,1,2,3,(2)圖2是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖.如果工廠生產(chǎn)的是厚度1毫米的鋁板，在α、β、γ三種射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板的厚度控制起主要作用的是________射線.

12、,圖2,解析　α射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)弱，不能穿透厚度1毫米的鋁板，因而探測(cè)器不能探測(cè)，γ射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)極強(qiáng)，穿透1毫米厚鋁板和幾毫米厚鋁板打在探測(cè)器上很難分,辨.β射線也能夠穿透1毫米甚至幾毫米厚的鋁板，但厚度不同，穿透后β射線中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，探測(cè)器容易分辨.,答案　β,1,2,3,(3)在我國(guó)首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素14C做______

13、____.,解析　把摻入14C的人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素混合在一起，經(jīng)過(guò)多次重新結(jié)晶后，得到了放射性14C分布均勻的牛胰島素結(jié)晶，這就證明了人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素完全融為一體，它們是同一,1,2,3,種物質(zhì).這種把放射性同位素的原子摻到其他物質(zhì)中去，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再用放射性探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，就可以知道放射性原子通過(guò)什么路徑，運(yùn)動(dòng)到哪里了，是怎樣分布的，從而可以了解某些不容易查明的情況或規(guī)律.人們把作這種用途的放