高中物理 19.4《放射性的應(yīng)用與防護(hù)》課件 新人教版選修3-5.ppt

1、第十九章：原子核,第 4 節(jié)：原子核的組成,1、知道什么是核反應(yīng)，會(huì)寫(xiě)出人工轉(zhuǎn)變方程。 2、知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物質(zhì)的主要不同點(diǎn)。 3、了解放射性在生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。 4、知道放射性污染及其對(duì)人類和自然產(chǎn)生的嚴(yán)重危害，了解防范放射線的措施，建立防范意識(shí),通過(guò)教學(xué)引導(dǎo)，引入教學(xué)，了解人工轉(zhuǎn)變的兩個(gè)核反應(yīng)方程及反應(yīng)過(guò)程中遵循的規(guī)律 ，并了解同位素及人造同位素之間的不同，了解防范放射線的措施滲透和安全地開(kāi)發(fā)利用自然資源的教育,盧瑟福在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，往容器中通入氮?dú)夂螅跓晒馄羢上出現(xiàn)了閃光，這表明，有一種新的能量比粒子大的粒子穿過(guò)鋁箔，撞擊在s屏上，這種粒子肯定是在粒子擊中某個(gè)

2、氮核而使該核發(fā)生變化時(shí)放出的。這樣，盧瑟福通過(guò)人工方法實(shí)現(xiàn)了原子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次打開(kāi)了原子核的大門(mén),一、核反應(yīng),為了認(rèn)定新粒子，把新粒子引進(jìn)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，測(cè)出了它的 質(zhì)量和電量，確認(rèn)與氫核相同：帶有一個(gè)單位的正電量，質(zhì)量是電子質(zhì)量的1800 多倍。盧瑟福把它叫做質(zhì)子。質(zhì)子的符號(hào)是 H 或 P。 在云室里做盧瑟福實(shí)驗(yàn)，還可以根據(jù)徑跡了解整個(gè)人工轉(zhuǎn)變的過(guò)程。英國(guó)物理學(xué)家布拉凱特在所拍攝的兩萬(wàn)多張照片的40多萬(wàn)條粒子徑跡中，發(fā)現(xiàn)了條產(chǎn)生分叉的記錄,分叉情況表明，粒子擊中氮核后，生成一個(gè)新核，同時(shí)放出質(zhì)子。新核的電量較大速度較慢，徑跡短而粗；質(zhì)子速度大，電量小，故徑跡細(xì)而長(zhǎng)。根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和

3、電荷數(shù)守恒，可以寫(xiě)出這個(gè)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程并得知氮核放出質(zhì)子后變成了氧核,用粒子、質(zhì)子、中子等去轟擊其它元素的原子核，也都產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)變，并產(chǎn)生質(zhì)子，說(shuō)明質(zhì)子是各種原子核里都有的成分，質(zhì)子是人類繼電子、光子后發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)基本粒子,核反應(yīng),在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒,原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程,核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒。 。核反應(yīng)是原子核的變化，化學(xué)反應(yīng)是核外電子的變化,注意,有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素,二、人工放射性同位素,1932年，居里夫婦用粒子轟擊鈹，鋁，硼等元素，發(fā)現(xiàn)了前所未有的穿透性強(qiáng)的輻射，后來(lái)被確定為中子流。 1934年，查德威克在用粒子轟擊

4、鈹，鋁，硼等元素，除了測(cè)到中子流外，還探測(cè)到了正電子,注意： 1、放射性同位素與放放射性元素一樣，都有一定的半衰期，衰變規(guī)律一樣。 2、放射性同位素衰變可生成另一種新元素。 3、可以用人工的方法得到放射性同位素。 4、放射性同位素跟同種元素的非放射性同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì),與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素,放射強(qiáng)度容易控制 可以制成各種需要的形狀 半衰期更短 放射性廢料容易處理,放射性的應(yīng)用,射線應(yīng)用,示蹤原子,探傷儀,培育新種,保存食物,消除有害靜電,消滅害蟲(chóng),治療惡性腫瘤,農(nóng)作物檢測(cè),診斷器質(zhì)性和功能性疾病,生物大分子結(jié)構(gòu)及功能研究,三、放射性同位素的應(yīng)用,放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)

5、療衛(wèi)生、和科學(xué)研究等許多方面得到了廣泛的應(yīng)用。其應(yīng)用是沿著利用它的射線和作為示蹤原子兩個(gè)方向展開(kāi)的,1）利用它的射線,A、由于射線貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，可以用來(lái)射線檢查金屬內(nèi)部有沒(méi)有砂眼或裂紋，所用的設(shè)備叫射線探傷儀,B、利用射線的穿透本領(lǐng)與物質(zhì)厚度密度的關(guān)系，來(lái)檢查各種產(chǎn)品的厚度和密封容器中液體的高度等，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,C、利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電,D、利用射線照射植物，引起植物變異而培育良種，也可以利用它殺菌、治病等,射線探傷儀,鈷60發(fā)出的射線能穿透70cm厚的金屬材料，使底片感光，從而可以檢查出有沒(méi)有缺陷存在和缺陷所在的部位,利用鈷60的射線治療癌癥（

6、放療,食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長(zhǎng)，長(zhǎng)期保存,棉花育種,食品保鮮,糧食保存,棉花在結(jié)桃、開(kāi)花的時(shí)候需要較多的磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收。但是，什么時(shí)候的吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長(zhǎng)時(shí)間、磷在作物體內(nèi)的分布情況等，用通常的方法很難研究。如果用磷的放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上，然后每隔一定時(shí)間用探測(cè)器測(cè)量棉株各部位的放射性強(qiáng)度，上面的問(wèn)題就很容易解決,2）作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等,人體甲狀腺的工作需要碘。碘被吸收后會(huì)聚集在甲狀腺內(nèi)。給人注射碘的放射性同位素碘131，然后定時(shí)用探測(cè)器測(cè)量甲狀腺及鄰近組織的放射強(qiáng)度，有助于診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病,檢漏、研

7、究機(jī)件磨損、診斷疾病、分析生物分子結(jié)構(gòu)等,植物吸收了放射性磷-32后的照片,原子彈爆炸、核電站泄露會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，在利用放射性同位素給病人做“放療”時(shí)，如果放射性的劑量過(guò)大，皮膚和肉就會(huì)潰爛不愈，導(dǎo)致病人因放射性損害而死去。有些礦石中含有過(guò)量的放射性物質(zhì)，如果不注意也會(huì)對(duì)人體造成巨大的危害,四、輻射與安全,過(guò)量的放射性會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)人類和自然界產(chǎn)生破壞作用,20世紀(jì)人們?cè)诤翢o(wú)防備的情況下研究放射性,遭原子彈炸后的廣島,為了防止有害的放射線對(duì)人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施,檢測(cè)輻射裝置,全身污染檢測(cè)儀,輻射檢測(cè)系統(tǒng),輻射源的存放,鈾,1）在核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來(lái)防止放射線的外泄