高二物理人教版選修3-5課件第十九章-3、4-探測射線的方法、放射性的應用與防護

1、,,第十九章,,原子核,,目標定位,,1.了解探測射線的幾種方法，熟悉探測射線的幾種儀器.2.知道核反應及其遵從的規(guī)律，會正確書寫核反應方程.3.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素.4.知道放射性同位素的常見應用．,學案3　探測射線的方法學案4　放射性的應用與防護,,知識探究,,自我檢測,肉眼看不見射線，但是射線中的粒子與其他物質作用時的現(xiàn)象，會顯示射線的存在．你能舉出一些例子嗎？答案?、俜派渚€中的粒子會使氣體或液體電離

2、，以這些離子為核心，過飽和的蒸氣會產生霧滴，過熱液體會產生氣泡．②放射線中的粒子會使照相乳膠感光．③放射線中的粒子會使熒光物質產生熒光．,一、探測射線的方法,,知識探究,問題設計,要點提煉,1．威耳遜云室(1)原理：粒子在云室內的氣體中飛過，使沿途的氣體分子 ， 酒精蒸氣就會以這些離子為核心凝結成霧滴，于是顯示出射線的徑跡．,電離,過飽和,(2)粒子的徑跡：α粒子的徑跡 ；高速β粒子的徑跡又細又直，低速β粒子

3、徑跡又短又粗而且是 的；γ粒子的電離本領很小，一般看不到它的徑跡．2．氣泡室氣泡室裝的是 液體(如液態(tài)氫)，粒子經過液體時就有氣泡形成，顯示粒子的徑跡．,直而清晰,彎曲,過熱,3．蓋革—米勒計數器當某種射線粒子進入管內時，它使管內的 ，產生的電子在電場中加速．電子跟管中的氣體分子碰撞時，又使氣體分子電離，產生電子……這樣，一個粒子進入管中可以產生大量電子，這些電子到達 ，正離子到達

4、，在電路中就產生一次脈沖放電，利用電子儀器可以把放電次數記錄下來．,氣體電離,陽極,陰極,二、核反應與核反應方程,1．核反應定義：原子核在其他粒子的轟擊下產生 的過程．2．核反應的實質：以基本粒子(α粒子、質子、中子等)為“炮彈”去轟擊原子核(靶核X)，從而促使原子核發(fā)生變化，生成了新原子核(Y)，并．,新原子核,放出某一粒子,3．原子核人工轉變的三大發(fā)現(xiàn)(1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程：,4

5、．人工轉變核反應與衰變的比較(1)不同點原子核的人工轉變，是一種核反應，是其他粒子與 相碰撞的結果，需要一定的裝置和條件才能發(fā)生，而衰變是原子核的 變化，它不受物理、化學條件的影響．(2)相同點人工轉變與衰變過程一樣，在發(fā)生的過程中與 都守恒；反應前后粒子總動量守恒．,原子核,自發(fā),質量數,電荷數,三、放射性同位素,1．有些同位素具有 ，叫做放射性同位素．2．放射性同位素的分類：(1)天然放

6、射性同位素；(2)同位素．,放射性,人工放射性,3．人工放射性同位素的優(yōu)勢：(1)種類多．天然放射性同位素不過40多種，而人工放射性同位素已達1 000多種．(2)放射強度．(3)可制成各種所需的形狀．(4)半衰期 ，廢料易處理．,容易控制,短,4．放射性同位素的應用(1)在工業(yè)上可以用 射線來探測工件內部裂痕，稱為 探傷．也可以用 射線照射種子，會使種子的遺傳基因發(fā)生變異，從

7、而培育出優(yōu)良品種．(2)農業(yè)上利用 作為來研究農作物對磷肥的吸收情況．,γ,γ,γ,示蹤原子,,,典例精析,例1　利用威爾遜云室探測射線時能觀察到細長而彎曲的徑跡，則下列說法正確的是(　　)A．可知有α射線射入云室中B．可知是γ射線射入云室中C．觀察到的是射線粒子的運動D．觀察到的是射線粒子運動路徑上的酒精霧滴,一、探測射線的方法,解析　因為威爾遜云室中觀察到的細而彎曲的徑跡是β射線的徑跡，A、B選項均錯誤；

8、射線粒子的運動肉眼是觀察不到的，觀察到的是酒精的過飽和蒸氣在射線粒子運動路徑上形成的霧滴，C選項錯誤，D選項正確．答案　D,例2　完成下列核反應方程，并指出其中________是發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程，________是發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程．,二、核反應及核反應方程,其中發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程是(2)．發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程是(4)．,三、放射性同位素的應用,例4　關于放射性同位素的應用，下列說法中正確的有(　　)A．放射線改變了布料

9、的性質使其不再因摩擦而生電，從而達到消除有害靜電的目的B．利用γ射線的穿透性可以為金屬探傷，也能進行人體透視C．用放射線照射作物種子使其DNA發(fā)生變異，其結果一定是更優(yōu)秀的品種D．用γ射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害,解析　利用放射線消除有害靜電是利用放射線的電離作用，使空氣分子電離成為導體，將靜電消除．γ射線對人體細胞傷害太大，不能用來進行人體透視．作物種子發(fā)生的DNA突變不一定都是有益的，還要

10、經過篩選才能培育出優(yōu)良品種．用γ射線治療腫瘤對人體肯定有副作用，因此要科學地控制劑量．答案　D,課堂要點小結,,1,2,3,4,,自我檢測,1．(探測射線的方法)如圖1是科學史上一張著名的實驗照片，顯示一個帶電粒子在云室中穿過某種金屬板運動的徑跡．云室放置在勻強磁場中，磁場方向垂直照片向里．云室中橫放的金屬板對粒子的運動起阻礙作用．分析此徑跡可知粒子(　　),圖1,A．帶正電，由下往上運動B．帶正電，由上往下運動C．帶負電，由上往

11、下運動D．帶負電，由下往上運動,解析　由于金屬板對粒子有阻礙作用，穿過金屬板后速度減小，由r＝ 可知在同一勻強磁場中運動半徑減小，由圖片知板下面半徑大于上面的半徑，所以粒子從下向上穿過金屬板，磁場方向垂直照片向里，由所受洛倫茲力方向指向圓心位置，根據左手定則判斷該粒子應帶正電荷．故A項正確．答案　A,1,2,3,4,1,2,3,4,2．(核反應和核反應方程)以下是物理學史上3個著名的核反應方程,x、y和z是3種不同的粒

12、子，其中z是(　　)A．α粒子 B．質子C．中子 D．電子,1,2,3,4,答案　C,1,2,3,4,1,2,3,4,答案　BD,1,2,3,4,4．(放射性同位素的應用)用人工方法得到放射性同位素，這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過40多種，而今天人工制造的放射性同位素已達1 000多種，每種元素都有放射性同位素．放射性同位素在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學研究的許多方面得到了廣泛的應用．,1,2,3,4

13、,(1)帶電的驗電器在放射線照射下電荷會很快消失．其原因是(　　)A．射線的貫穿作用 B．射線的電離作用C．射線的物理、化學作用 D．以上三個選項都不是,解析　因放射線的電離作用，空氣中與驗電器所帶電荷電性相反的離子與之中和，從而使驗電器所帶電荷消失．,B,1,2,3,4,(2)圖2是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖．如果工廠生產的是厚度為1毫米的鋁板，在α、β、γ三種射線中，你認為對鋁板的厚度控制起主要作用