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193-4放射性的应用和防护

而②轨道水平位移大,为 α粒子
2.1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强,它甚至能穿透几 厘米厚的铅板,1932年,英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线
分别轰击氢原子和氮原子,结果打出一些氢核和氮核.若未知射线均 与静止的氢核和氮核正碰,测出被打出的氢核最大速度为vH= 3.5×107 m/s,被打出的氮核的最大速度vN=4.7×106 m/s,假定正碰 时无机械能损失,设未知射线中粒子质量为m,初速度为v,质子的质 量为m′.
B.铅核比钍核少8个质子
C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
在下列核反应方程中,X代表质子的
方程是(BC)
( )A
27 13
Al+
4 2
He3105
P
+
X
( )B
14 7
N+
4 2
He178
O
+
X
(C)21 H + 01n + X
(D)31 H + X24 He+10n
2、放射性同位素的应用
课堂互动讲练
类型一 核反应及核反应方程
例1
1993 年,中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素
的同位素27082Pt.制取过程如下:(1)用质子轰击铍靶94Be 产生快中子; (2)用快中子轰击汞28004Hg,反应过程可能有两种:①生成27082Pt,放出 氦原子核;②生成27082Pt,同时放出质子、中子.(3)生成的铂27082Pt 发 生两次衰变,变成稳定的原子核汞28002Hg.写出上述核反应方程.
(4)简要推导发生衰变后的瞬间放出的粒子与反冲核的动能之比
分分析析4.:动1量.释守放恒的:粒m子1v2和=m反2冲v2核, 受电场力 则都为v2与α/v粒1E=子方m向1/m同2,=1则0/4粒=子5/2与. 反冲核电性同, EK分=m析v:2/22=。p动v/量2 守恒m1v1=m2v2.而α粒子 所质以量EK小2/E,K速1=度V2大/V。1=5相/2等t水平位移大。
如图是《北京青年报》2001年9月 6日的一则报道。
核反应堆外层的厚厚的水泥建筑
小结:
1、核反应基本上可分为两大类:
一是自然衰变(天然放射性衰变),
238 92
U
23940Th
+(人工转变)
14 7
N
+
4 2
He178
O+
1 1
H
9 4
Be+
4 2
He162
C+
1 0
n
(发现质子的核反应) (发现中子的核反应)
探测射线的方法
阅读课本P73—P75
放射性的应用与防护
问题情景:
为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的 时间长一些,能在长时间保持新鲜,你有 什么办法?
辐 射 方 法 处 理 粮 食
复习回顾:
1、什么是原子核的衰变?
原子核放出a粒子或ß粒子,由于核电荷 数变了,而变成另一种原子核。
2、原子核的衰变有什么样的规律
衰变前后质量数都是202不变,只能发生β衰变
变式训练
1.请将下列两个核反应方程补充完整.
(1)42He+答174N案→1:87O+(1_)_11_H____(_2. )210n (2)29325U答+案10n→:154(40X1)e11+H9348Sr+(2_)_2_10_n____.
分析:1.质量数和电荷数守恒。 2.A=4+14-17=1, Z=2+7-8=1 则为质子即氢原子核 3.A=235+1-140-94=2,
③在生物医疗上,可以检查人体对某元素的吸收情况,也可 以帮助确定肿瘤的部位和范围.
棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥,把 磷肥喷在棉花叶子上,磷肥也能被吸收.但是, 什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留 多长时间、磷在作物体内的分布情况等,用通 常的方法很难研究.如果用磷的放射性同位素 制成肥料喷在棉花叶面上,然后每隔一定时间 用探测器测量棉株各部位的放射性强度,上面 的问题就很容易解决.
Z=92+0-54-38=0 则电荷数为0的是中子或γ射线 但γ射线质量为0.可见是2个中子
类型二 放射性同位素的应用
例2 用人工方法得到放射性同位素,这是一个很重
要的发现.天然放射性同位素只不过40几种,而今天
人工制造的放射性同位素已达1 000多种,每种元素都
有放射性同位素.放射性同位素在农业、医疗卫生和
14 7
N
+
4 2
He178
O+
1 1
H
人工放射性同位素
1934年,约里奥·居里和伊丽芙·居里发现磷的 放射性同位素的过程
27 13
Al+
4 2
He
30 15
P+
1 0
n
放射性同位素:有些同位素具有放射性,叫做放射性同位 素。
反应生成物P是磷的一种同位素,也有放 射性,像天然放射性元素一样发生衰变, 衰变时放出正电子,核衰变方程如下:
【解析】 根据质量数守恒和电荷数守恒,确定新生核
的电荷数和质量数,然后写出核反应方程.如下:
(1)94Be+11H→95B+10n. (2)①28004Hg+10n→27082Pt+32He; ②28004Hg+10n→27082Pt+211H+10n.
(3)27082Pt→27092Au+-01e,27092Au→28002Hg+-01e.
所以凡是用到放射线时,现在用的都是人工放射性同位素
放射性同位素的应用
(1)利用它的射线
A、由于γ射线贯穿本领强,可以用来γ射线检查金属内部有 没有砂眼或裂纹,所用的设备叫γ射线探伤仪.
B、利用β射线的穿透本领与物质厚度密度的关系,来检查各 种产品的厚度和密封容器中液体的高度等,从而实现自动控 制 C、利用а射线电离作用使空气电离而把空气变成导电气体, 以消除化纤、纺织品上的静电
30 15
P
30 14
Si
+
0 1
e
用人工方法得到放射性同位素,这是一个
很重要的发现.后来人们用质子、氘核、
中子和光子轰击原子核,也得到了放射性
同位素.
人工放射性同位素的特点
与天然的放射性物质相比,人造放射性同位素:
1、放射强度容易控制 2、可以制成各种需要的形状 3、半衰期更短 4、放射性废料容易处理
D.放射育种利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异 放射育种是利用γ射线照射种子改变遗传基因
练习题
1.如图所示,带电粒子在“云室”中运动时,可呈现运动径迹,将“云室” 放在匀强电场中,通过观察带电粒子的径迹,可以研究原子核发生衰变的规 律.现将一静止的放射性14C放入上述装置中,当它发生衰变时,可能放出α 粒子或电子或正电子.所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹 如图所示(发生衰变后瞬间放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场强度E垂 直,a、b均表示长度).则
(1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式; (2)根据上述数据,推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量m′ 之比(已知氮核质量为氢核质量的14倍)
分析:碰撞过程动量守恒,无机械能损失即机械能守恒。
1。轰击氢核时:mv=mv1+mHvH. mv2/2=mv12/2+mHvH2/2 解得:vH=2mv/(m+mH) 2.同理:vN=2mv/(m+mN)
1)、衰变时电荷数和质量数都守恒 2)、衰变过程不可逆,所以用箭头,不用等号 3)、由实验决定,不凭空编造
核反应
原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核 的过程,------------核反应
在核反应中,质量数和电荷数都守恒
原子核的人工转化 1919年卢瑟福用а粒子轰击氮原子核,产生了氧的 一种同位素和一个质子,也是发现质子的核反应过 程
3.vH/mN=(m+mN)/(m+mH), m/m/=m/mH=1.0165
mN=14mH.

树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1820.10.18Sunday, October 18, 2020

人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。20:11:2620:11:2620:1110/18/2020 8:11:26 PM
分析:1.α射线穿透物质的本 领弱,不能穿透厚度为1 mm的铝板,因而探测器不 能探测
2.γ射线穿透物质的本领极强, 穿透1 mm厚的铝板和几 mm厚的铝板打在探测器上 很难分辨,
3.β射线也能够穿透1 mm甚 至几毫米厚的铝板,但厚度 不同,穿透后β射线的强度 明显不同,探测器容易分辨
分析:把掺入14C的人工合成的牛胰岛素与天然牛 胰岛素混合到一起,经过多次重新结晶后,得到了 放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶,这就证明了 人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体, 它们是同一种物质.这种把放射性同位素的原子掺 到其他物质中去,让它们一起运动、迁移,再用放 射性探测仪器进行追踪,就可以知道放射性原子通 过什么路径,运动到哪里了,是怎样分布的,从而 可以了解某些不容易察明的情况或规律,人们把作 这种用途的放射性同位素叫做示踪原子.
人体甲状腺的工作需要碘.碘被吸收后会聚 集在甲状腺内.给人注射碘的放射性同位素 碘131,然后定时用探测器测量甲状腺及邻 近组织的放射强度,有助于诊断甲状腺的器 质性和功能性疾病.
(3)放射性污染和防护
原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染, 在利用放射性同位素给病人做“放疗”时,如 果放射性的剂量过大,皮肤和肉就会溃烂不愈, 导致病人因放射性损害而死去。有些矿石中含 有过量的放射性物质,如果不注意也会对人体 造成巨大的危害。
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