放射性的應(yīng)用與防護(hù)演示文稿3

放射性的應(yīng)用與防護(hù)PPT演示文稿第一頁，共三十六頁。一、探測射線方法的原理1、原理：射線中的粒子與其他物質(zhì)作用時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象，顯示射線的存在。2、現(xiàn)象舉例：粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過飽和的蒸汽會(huì)產(chǎn)生霧滴，過熱液體會(huì)產(chǎn)生氣泡；使照相乳膠感光；使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。第二頁，共三十六頁。二、探測射線的方法一——威爾遜云室1、結(jié)構(gòu)構(gòu)造：一個(gè)圓筒狀容器，低部可以上下移動(dòng)，上蓋是透明的，內(nèi)有干凈空氣實(shí)驗(yàn)時(shí)，加入少量酒精，使酒精蒸汽達(dá)到過飽和狀態(tài)。第三頁，共三十六頁。3、三種射線徑跡的特點(diǎn)射線：直而粗。原因：①粒子質(zhì)量大，不易改變方向②電離本領(lǐng)大，沿途產(chǎn)生的離子多射線：比較細(xì)，而且常常彎曲。原因：①粒子質(zhì)量小，跟氣體碰撞易改變方向。②電離本領(lǐng)小，沿途產(chǎn)生的離子少。

γ粒子的電離本領(lǐng)很小，一般看不到它的徑跡射線射線2、工作原理：射線使氣體分子電離，過飽和蒸汽以離子為中心凝結(jié)成霧滴，顯示運(yùn)動(dòng)軌跡。第四頁，共三十六頁。二、探測射線的方法二——?dú)馀菔覛馀菔沂怯梢幻荛]容器組成，容器中盛有工作液體第五頁，共三十六頁。

液體在特定的溫度和壓力下進(jìn)行絕熱膨脹，由于在一定的時(shí)間間隔內(nèi)（例如50ms）處于過熱狀態(tài)，液體不會(huì)馬上沸騰，這時(shí)如果有高速帶電粒子通過液體，在帶電粒子所經(jīng)軌跡上不斷與液體原子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生低能電子，因而形成離子對，這些離子在復(fù)合時(shí)會(huì)引起局部發(fā)熱，從而以這些離子為核心形成胚胎氣泡，經(jīng)過很短的時(shí)間后，胚胎氣泡逐漸長大，就沿粒子所經(jīng)路徑留下痕跡。如果這時(shí)對其進(jìn)行拍照，就可以把一連串的氣泡拍攝下來，從而得到記錄有高能帶電粒子軌跡的底片。

照相結(jié)束后，在液體沸騰之前，立即壓縮工作液體，氣泡隨之消失，整個(gè)系統(tǒng)就很快回到初始狀態(tài)，準(zhǔn)備作下一次探測。1、工作原理：第六頁，共三十六頁。氣泡室中帶電粒子的徑跡氣泡室的優(yōu)點(diǎn)：它的空間和時(shí)間分辨率高；工作循環(huán)周期短，本底干凈、徑跡清晰，可反復(fù)操作。但也有不足之處：那就是掃描和測量時(shí)間還嫌太長；體積有限，而且甚為昂貴，

第七頁，共三十六頁。一種能自動(dòng)把放射微粒計(jì)數(shù)出來的儀器，利用了射線的電離本領(lǐng)三、探測射線的方法三——蓋革-米勒計(jì)數(shù)器第八頁，共三十六頁。第四節(jié)放射性的應(yīng)用與防護(hù)第十九章原子核吉水二中朱長根第九頁，共三十六頁。問題情景：為了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的時(shí)間長一些，能在長時(shí)間保持新鮮，你有什么辦法？輻射方法處理糧食第十頁，共三十六頁。1、定義：

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)2、規(guī)律：在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒一、核反應(yīng)第十一頁，共三十六頁。盧瑟福在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，往容器Ｃ中通入氮?dú)夂?，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(gè)氮核而使該核發(fā)生變化時(shí)放出的。這樣，盧瑟福通過人工方法實(shí)現(xiàn)了原子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核的大門。材料——質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)第十二頁，共三十六頁。為了認(rèn)定新粒子，把新粒子引進(jìn)電場和磁場，測出了它的質(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)子的符號是p材料——質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)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(gè)基本粒子。第十三頁，共三十六頁。

1930年，德國科學(xué)家玻特和貝克用α粒子轟擊

元素鈹核，發(fā)現(xiàn)鈹核沒射出質(zhì)子，而放出了一種新的射線（鈹輻射）．這種射線幾乎不能使氣體電離，在電場和磁場中也不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，是不帶電的，射線的貫穿能力強(qiáng)，他們認(rèn)為這是γ射線．經(jīng)檢測，射線的能量在10ＭeV左右，遠(yuǎn)大于天然放射物質(zhì)衰變時(shí)發(fā)出的γ射線的能量．材料——中子的發(fā)現(xiàn)第十四頁，共三十六頁。

1931年，約里奧夫婦重復(fù)了玻特和貝克的實(shí)驗(yàn)，并用這種未知射線（鈹輻射）去轟擊石蠟。結(jié)果竟從中打出能量約5.7MeV的質(zhì)子．這是異常驚人的新發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槠湫袨橥耆煌讦蒙渚€，γ射線只能打出電子而打不出質(zhì)子，γ光子的質(zhì)量近乎０，電子也很輕，光子撞擊電子，使它動(dòng)起來是合乎常理的，但質(zhì)子質(zhì)量是電子的1800倍，一顆子彈怎么能撞動(dòng)一輛汽車呢？如果認(rèn)為轟擊石蠟的射線是γ射線，那么光子的能量應(yīng)達(dá)55MeV，這與實(shí)際測得的射線能量10MeV相去甚遠(yuǎn)．

可惜的是，他們擦肩而過，無緣相識。面對55eV與10eV的矛盾，他們還是十分牽強(qiáng)地解釋為其它的原因，并于1932年１月11日向巴黎科學(xué)院提交了實(shí)驗(yàn)情況和對未知射線判定為γ射線的結(jié)論。材料——中子的發(fā)現(xiàn)第十五頁，共三十六頁。

1932年１月底，查得威克得到這一論文，約里奧夫婦的實(shí)驗(yàn)使他心跳，他認(rèn)為約里奧夫婦的結(jié)論肯定有誤，違反能量守恒??！他敏感到這很可能是導(dǎo)師盧瑟福預(yù)言、自己苦苦尋找了12年的中子。他決定用云室的方法探測射線的速度和質(zhì)量。材料——中子的發(fā)現(xiàn)他先測出射線的速度不到光速的十分之一，排除了是γ射線的可能，又用彈性碰撞動(dòng)量守恒的方法測出不帶電粒子的質(zhì)量與質(zhì)子質(zhì)量差不多。他還確定這不帶電的粒子不可能是由質(zhì)子和電子組合而成，只能是另一種新的獨(dú)立粒子，他稱之為中子。就這樣，僅用了十天時(shí)間，成功地證實(shí)了這種中性射線就是中子流。他當(dāng)之無愧地成為

“中子之父”，并因此獲1935年諾貝爾物理獎(jiǎng)。第十六頁，共三十六頁。中子的發(fā)現(xiàn)，有重大的意義：

中子不帶電，用它去轟擊原子核，不受庫侖力的影響，是研究原子核的強(qiáng)有力的“炮彈”。在此以前，可供研究用的“炮彈”只有天然放射元素發(fā)出的α、β、γ三種射線，中子流則是穿透本領(lǐng)更大，轟擊原子核更有效的“炮彈”，人們用它轟擊各種原子核，獲得了許多人工放射性同位素，用它轟開鈾核，實(shí)現(xiàn)了原子能的利用。第十七頁，共三十六頁。1、定義：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)2、規(guī)律：在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒一、核反應(yīng)3、幾個(gè)人工核轉(zhuǎn)變方程第十八頁，共三十六頁。1934年，約里奧·居里和伊麗芙·居里在用粒子轟擊鋁箔時(shí)，除探測到預(yù)料中的中子外，還探測到了正電子，正電子的質(zhì)量跟電子相同，所帶電荷與電子相反，為一個(gè)單位的正電荷，更意外的是，拿走放射源后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍繼續(xù)發(fā)射正電子，而且這種放射性也有一定的半衰期．原來，鋁核被粒子擊中后發(fā)生了下面的反應(yīng)：二、人工放射性同位素及其應(yīng)用1、放射性同位素天然存在的放射性元素只有四十幾種，但用人工方法得到的放射性性同位素有一千多種，因而放射性同位素有著廣泛的用途。由于同位素的核電荷數(shù)相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同。材料第十九頁，共三十六頁。反應(yīng)生成物P是磷的一種同位素，也有放射性，像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，衰變時(shí)放出正電子，核衰變方程如下：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)．后來人們用質(zhì)子、氘核、中子和光子轟擊原子核，也得到了放射性同位素．第二十頁，共三十六頁。2、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第二十一頁，共三十六頁。（1）利用它的射線3、放射性同位素的應(yīng)用A、由于γ射線貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，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(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、治病等第二十二頁，共三十六頁。被不同劑量γ射線照射后的馬鈴薯8個(gè)月后的情況，左上方的馬鈴薯沒經(jīng)過γ射線照射，右下方的被γ射線照射的劑量最大，左下方保存最好的馬鈴薯被γ射線照射的劑量適中。第二十三頁，共三十六頁?！棒斆抟惶枴本褪巧綎|省棉花研究所的科技人員應(yīng)用放射性同位素鈷-60放出的伽瑪射線處理棉花雜交的后代育成的．第二十四頁，共三十六頁。（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(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)間用探測器測量棉株各部位的放射性強(qiáng)度，上面的問題就很容易解決．第二十五頁，共三十六頁。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)用探測器測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?。诙摚踩?。（3）放射性污染和防護(hù)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。有些礦石中含有過量的放射性物質(zhì)，如果不注意也會(huì)對人體造成巨大的危害。第二十七頁，共三十六頁。如圖是《北京青年報(bào)》2001年9月6日

的一則報(bào)道。第二十八頁，共三十六頁。放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)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)用是沿著兩個(gè)方向展開的．放射性的應(yīng)用1、射線應(yīng)用2、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治療惡性腫瘤農(nóng)作物檢測診斷器質(zhì)性和功能性疾病生物大分子結(jié)構(gòu)及功能研究第二十九頁，共三十六頁。放射性的應(yīng)用棉花育種放射治療放射線測厚儀食品保鮮γ射線探傷儀用碘-131診斷甲狀腺第三十頁，共三十六頁。利用鈷60的γ射線治療癌癥（放療）第三十一頁，共三十六頁。放射性污染和防護(hù)過量的放射性會(huì)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(jì)初期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第三十二頁，共三十六頁。生活中的放射性污染1.裝修建材第三十三頁，共三十六頁。2.家居飾品