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高中物理·选修3-5·鲁科版第3章原子核与放射性第3节放射性的应用与防护[目标定位]1.知道放射性同位素，了解放射性在生产和科学领域的应用.2.知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防护放射性的措施，建立防范意识．一、放射性的应用1．放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫放射性同位素．放射性同位素分天然放射性同位素和人工放射性同位素两类．预习导学2．放射性同位素的应用(1)利用射线的电离作用、穿透能力等特点；①利用放射线使细胞变异或损害的特点，辐射育种、保存、等．②放射性同位素电池：把放射性同位素衰变时释放的能量转换成的装置．③γ射线探伤：利用了γ射线能力强的特点．(2)作为示踪原子：作为示踪原子对有关生物大分子结构及其功能进行研究．预习导学食品辐射放射性治疗电能穿透二、放射性污染和防护1．放射性的污染(1)核爆炸产生强烈的和，对人体和其他生物体有很强的杀伤作用；还产生大量的放射性物质，对生物体和环境进行长期的辐射．(2)核泄漏会使现场人员受到辐射性损伤，对周围地区造成严重污染．(3)医疗照射中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损害，甚至造成病人的死亡．预习导学γ射线中子流2．放射性的防护(1)密封防护：把放射源密封在特殊的壳里，或者用特殊方法覆盖，以防止放射线泄漏．(2)距离防护：距放射源越远，人体吸收放射线的剂量就越少，受到的危害就越小．(3)时间防护：尽量减少受辐射时间．(4)屏蔽防护：在放射源与人体之间加能起到防护作用.预习导学屏蔽物一、放射性的应用1．放射性同位素的分类(1)天然放射性同位素．(2)人工放射性同位素．2．人工放射性同位素的优点(1)放射强度容易控制．(2)可以制成各种所需的形状．(3)半衰期很短，废料容易处理．课堂讲义课堂讲义3．放射性同位素的主要作用(1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性．(2)农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等．(3)做示踪原子——利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质．课堂讲义【例1】下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的()A．γ射线探伤仪B．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况C．利用钴60治疗肿瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律答案BD课堂讲义解析A是利用了γ射线的穿透性；C利用了γ射线的生物作用；B、D是利用示踪原子．借题发挥利用放射性同位素作示踪原子：一是利用了它的放射性，二是利用放射性同位素放出的射线．课堂讲义针对训练1关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A．利用射线可以改变布料的性质，使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也可以进行人体的透视C．利用射线照射作物种子可使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种D．利用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害课堂讲义答案D解析利用射线消除有害静电是利用射线的电离作用，使空气分子电离，将静电导走，选项A错误；γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，选项B错误；作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种，选项C错误；利用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，选项D正确．课堂讲义二、核反应及核反应方程1．核反应的条件：用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变．2．核反应的实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．课堂讲义3．原子核人工转变的三大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：147N＋42He―→178O＋11H(2)1932年查德威克发现中子的核反应：94Be＋42He―→126C＋10n(3)1934年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应：2713Al＋42He―→3015P＋10n；3015P―→3014Si＋0＋1e.课堂讲义4．人工转变核反应与衰变的比较(1)不同点：人工转变是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生；而衰变是原子核的自发变化，它不受物理化学条件的影响．(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒．课堂讲义【例2】完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子、中子和正电子的．(1)105B＋42He―→137N＋()(2)94Be＋()―→126C＋10n(3)2713Al＋()―→2712Mg＋11H(4)147N＋42He―→178O＋()(5)2713Al＋42He―→10n＋()；3015P―→3014Si＋()答案(1)10n(2)42He(3)10n(4)11H(5)3015P，0＋1e课堂讲义解析(1)105B＋42He―→137N＋10n(2)94Be＋42He―→126C＋10n此核反应使查德威克首次发现了中子．(3)2713Al＋10n―→2712Mg＋11H(4)147N＋42He―→178O＋11H此核反应使卢瑟福首次发现了质子．(5)2713Al＋42He―→10n＋3015P；3015P―→3014Si＋0＋1e(正电子)此核反应使约里奥—居里夫妇首次发现了正电子．课堂讲义借题发挥写核反应方程的原则是：(1)质量数守恒和电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等号，因两端仅仅是质量数守恒，没有体现质量相等；也不能仅画一横线，因箭头的方向还表示反应进行的方向；(3)能量守恒，但中学阶段不作要求；(4)核反应必须是实验能够发生的，不能毫无根据地随意乱写未经实验证实的核反应方程．针对训练2在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是()23592U＋10n―→9236Kr＋14156Ba＋3X13015P―→3014Si＋X223892U―→23490Th＋X323490Th―→23491Pa＋X4A．X1是中子B．X2是质子C．X3是α粒子D．X4是正电子课堂讲义答案AC解析X1是中子，X2是正电子，X3是α粒子，X4是根据质量数、电核数守恒判知：β粒子，故A、C对.再见