《放射性的應(yīng)用與防護》參考課件

第四節(jié)放射性的應(yīng)用與防護盧瑟福在實驗中發(fā)現(xiàn)，往容器Ｃ中通入氮氣后，在熒光屏Ｓ上出現(xiàn)了閃光，這表明，有一種新的能量比α粒子大的粒子穿過鋁箔，撞擊在Ｓ屏上，這種粒子肯定是在α粒子擊中某個氮核而使該核發(fā)生變化時放出的。這樣，盧瑟福通過人工方法實現(xiàn)了原子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核的大門。一、核反應(yīng)α粒子鋁箔熒光屏氮氣顯微鏡

為了認定新粒子，把新粒子引進電場和磁場，測出了它的質(zhì)量和電量，確認與氫核相同：帶有一個單位的正電量，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)子的符號是H

或P在云室里做盧瑟福實驗，還可以根據(jù)徑跡了解整個人工轉(zhuǎn)變的過程．英國物理學(xué)家布拉凱特在所拍攝的兩萬多張照片的40多萬條α粒子徑跡中，發(fā)現(xiàn)了８條產(chǎn)生分叉的記錄．

分叉情況表明，α粒子擊中氮核后，生成一個新核，同時放出質(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，故徑跡細而長．根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可以寫出這個發(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α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)的第三個基本粒子。原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，------------核反應(yīng)在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒核反應(yīng)：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程。注意：１．核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒２．核反應(yīng)是原子核的變化，化學(xué)反應(yīng)是核外電子的變化例１：指出下列核反應(yīng)中的錯誤并更正：（1）N+α

=O+質(zhì)子（2）C+He→O+H（3）Be+He→C+γ（4）H+n→H+γ14717714742178119442136110112二、人工放射性同位素1934年，約里奧·居里和伊麗芙·居里發(fā)現(xiàn)經(jīng)過α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷反應(yīng)生成物P是磷的一種同位素，自然界沒有天然的，它是通過核反應(yīng)生成的人工放射性同位素。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素與天然的放射性物質(zhì)相比，人造放射性同位素：1、放射強度容易控制2、可以制成各種需要的形狀3、半衰期更短4、放射性廢料容易處理（1）利用它的射線三、放射性同位素的應(yīng)用A、由于γ射線貫穿本領(lǐng)強，可以用來γ射線檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼或裂紋，所用的設(shè)備叫γ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，從而實現(xiàn)自動控制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γ射線探傷儀鈷60利用鈷60的γ射線治療癌癥（放療）食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長，長期保存）棉花育種食品保鮮糧食保存（2）作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等.棉花在結(jié)桃、開花的時候需要較多的磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收．但是，什么時候的吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長時間、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，然后每隔一定時間用探測器測量棉株各部位的放射性強度，上面的問題就很容易解決．人體甲狀腺的工作需要碘．碘被吸收后會聚集在甲狀腺內(nèi)．給人注射碘的放射性同位素碘131，然后定時用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強度，有助于診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾?。畽z漏、研究機件磨損、診斷疾病、分析生物分子結(jié)構(gòu)等。原子彈爆炸、核電站泄露會產(chǎn)生嚴重的污染，在利用放射性同位素給病人做“放療”時，如果放射性的劑量過大，皮膚和肉就會潰爛不愈，導(dǎo)致病人因放射性損害而死去。有些礦石中含有過量的放射性物質(zhì)，如果不注意也會對人體造成巨大的危害。四、輻射與安全過量的放射性會對環(huán)境造成污染，對人類和自然界產(chǎn)生破壞作用．20世紀人們在毫無防備的情況下研究放射性遭原子彈炸后的廣島切爾諾貝利核泄漏是世界上最嚴重的核事故，成為人類利用核能史上的一大悲劇。歐洲受到核污染的區(qū)域超過了20萬平方公里，其中最嚴重的是白俄羅斯、烏克蘭和俄羅斯。部分東歐國家和北歐國家也受到一定程度的核污染。大量的放射性物質(zhì)嚴重污染了空氣、土壤和河流，破壞了自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)，直接導(dǎo)致27萬人背井離鄉(xiāng)，遷往其他安全地區(qū)。而歐洲部分最肥沃的耕地也因受到污染而成了廢地。8噸強輻射物泄漏切爾諾貝利仍在哭泣2、受害者約700萬人1、污染區(qū)域超過20萬平方公里

3、消除影響需100多年

這次事故對于切爾諾貝利核電站附近居民的災(zāi)難性影響無疑是久遠的。據(jù)專家預(yù)測，事故的后果要經(jīng)過100多年才能完全消除。除了自然環(huán)境的破壞，還有約700萬人直接或間接地成為事故受害者。由于受到核輻射，核電站周圍地區(qū)癌癥患者，尤其是兒童甲狀腺癌以及血癌患者急劇增多。聯(lián)合國的一份聲明稱，自從事故發(fā)生后，白俄羅斯一些地區(qū)兒童甲狀腺癌癥患者的數(shù)量增加了10倍以上。烏克蘭官方的統(tǒng)計數(shù)字顯示，該國事故死亡人數(shù)超過了4400人。截止到今年早些時候，共有230萬人因為受到核輻射而住院接受治療，其中包括45.2萬名兒童。而在俄羅斯，當(dāng)年參加搶險工作的許多人員相繼死亡，還有不少人留下了終生殘疾和精神疾病。為了防止有害的放射線對人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施：檢測輻射裝置全身污染檢測儀輻射檢測系統(tǒng)輻射源的存放鈾（1）在核電站的