【范文】高三物理放射性的应用与防护教学设计25
人教版高中物理选修3-5教案：19.4+放射性的应用与防护+
19．4 放射性的应用与防护★新课标要求（一）知识与技能（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程。
（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。
（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。
（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。
（二）过程与方法渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）情感、态度与价值观培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
★教学重点人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
★教学难点人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：1．挂图，实验器材模型，课件等。
2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。
本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。
学生：回忆前面学习的衰变方程以及衰变过程中遵循的规律。
同时学生说出三种衰变物质的性质。
点评：开门见山引入本节课的课题，这能很快让学生知道本节课要做的事情，符合这一部分内容的教学。
通过复习巩固前面的知识，对这一部分内容的教学是有帮助的，有利于学生对人工转变的理解。
（二）进行新课1．核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。
在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。
人工转变核反应方程：H O He N 1117842147+→+ n C He Be 101264294+→+例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。
（1）1123Na 俘获1个α粒子后放出1个质子（2）1327Al 俘获1个α粒子后放出1个中子（3）816O 俘获1个中子后放出1个质子（4）1430Si 俘获1个质子后放出1个中子学生：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。
人教版高中物理教案-放射性的应用与防护
第十九章原子核新課標要求1．內容標準（1）知道原子核的組成。
知道放射性和原子核的衰變。
會用半衰期描述衰變速度，知道半衰期的統計意義。
（2）瞭解放射性同位素的應用。
知道射線的危害和防護。
例1 瞭解放射性在醫學和農業中的應用。
例2 調查房屋裝修材料和首飾材料中具有的放射性，瞭解相關的國家標準。
（3）知道核力的性質。
能簡單解釋輕核與重核內中子數、質子數具有不同比例的原因。
會根據質量數守恆和電荷守恆寫出核反應方程。
（4）認識原子核的結合能。
知道裂變反應和聚變反應。
關注受控聚變反應研究的進展。
（5）知道鏈式反應的發生條件。
瞭解裂變反應堆的工作原理。
瞭解常用裂變反應堆的類型。
知道核電站的工作模式。
（6）通過核能的利用，思考科學技術與社會的關係。
例3 思考核能開發帶來的社會問題。
（7）初步瞭解恒星的演化。
初步瞭解粒子物理學的基礎知識。
例4 瞭解加速器在核子物理、粒子物理研究中的作用。
2．活動建議：（1）通過查閱資料，瞭解常用的射線檢測方法。
（2）觀看有關核能利用的錄影片。
（3）舉辦有關核能利用的科普講座。
新課程學習19．4 放射性的應用與防護★新課標要求（一）知識與技能（1）知道什麼是核反應，會寫出人工轉變方程。
（2）知道什麼是放射性同位素，人造和天然放射性物質的主要不同點。
（3）瞭解放射性在生產和科學領域的應用。
（4）知道放射性污染及其對人類和自然產生的嚴重危害，瞭解防範放射線的措施，建立防範意識。
（二）過程與方法滲透和安全地開發利用自然資源的教育。
（三）情感、態度與價值觀培養學生收集資訊、應用已有知識、處理加工資訊、探求新知識的能力。
★教學重點人工轉變的兩個核反應方程及反應過程中遵循的規律。
★教學難點人工轉變的兩個核反應方程及反應過程中遵循的規律★教學方法教師啟發、引導，學生討論、交流。
★教學用具：1．掛圖，實驗器材模型，課件等。
2．多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。
★課時安排1 課時★教學過程（一）引入新課教師：前面已經學習了核反應的一種形式：衰變。
19.2高三物理放射性的应用与防护教案
19.2高三物理放射性的应用与防护教案篇一：19.4高三物理放射性的应用与防护教案19．4放射性的应用与防护★新课标要求（一）知识与技能（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程。
（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。
（3）了解放射性在生产和科学领域的应用。
（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。
（二）过程与方法渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）情感、态度与价值观培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
★教学重点人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
★教学难点人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：1．挂图，实验器材模型，课件等。
2．多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
★课时安排1课时★教学过程（一）引入新课教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。
本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。
学生：回忆前面学习的衰变方程以及衰变过程中遵循的规律。
同时学生说出三种衰变物质的性质。
点评：开门见山引入本节课的课题，这能很快让学生知道本节课要做的事情，符合这一部分内容的教学。
通过复习巩固前面的知识，对这一部分内容的教学是有帮助的，有利于学生对人工转变的理解。
（二）进行新课1．核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。
在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。
人工转变核反应方程：147n?2He?8o?1H417194Be?2He?6c?0n4121例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。
（1）1123na俘获1个α粒子后放出1个质子（2）13al俘获1个α粒子后放出1个中子（3）816o俘获1个中子后放出1个质子（4）1430Si俘获1个质子后放出1个中子学生：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。
高三物理教案——《放射线的应用与防护》
放射线的应用与防护教学目标1．知识目标1)知道什么是人工和天然放射性同位素；2)了解放射性在生产和科研领域的应用；3)知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害；4)了解防范放射线的措施，建立防范意识。
2．能力目标。
培养阅读分析归纳能力3．德育目标建立科技是双刃剑的概念，增强环保和防护意识。
重点难点分析：放射性在生产和科研领域的应用及建立防范意识教学设计思路：利用挂图、电脑课件展示放射线的应用并做简要介绍．引导学生讨论或讲一讲他们还知道(或听说)有哪些应用．对于正确的提法，要给予肯定并指出学过课文后可做一步理解；如果提法不正确或不准确，先保留意见，学习课文后再做分析．教学媒体:放射性应用的图片、挂图，放射性污染与防护资料影片教学过程：（一）引入新课什么是放射性?αβγ三种放射线的成分是什么?电性怎样? 上述三种射线对物质的作用各自有何特点?实际上，由于放射线的各种“本领”，放射性在科学领域许多方面有着重要且日益广泛的应用．例如：γ射线探伤、放射线育种、放射线治疗肿瘤等等．（二）新课活动一、放射性的应用请同学们阅读第71页到72页课文第一部分，讨论解答以下问题．(利用多媒体投影出来)问题1：什么是放射性同位素?为什么生产和科研中采用人造而非天然放射性物质?问题2：γ射线探伤仪的作用和主要物理依据．问题3：αo射线为什么能消除静电?请设想大体的应用方案．问题4：放射线会对生物体有何种作用?这种作用有哪些方面的具体应用?问题5：什么是示踪原子，怎样理解示踪原子的作用?讲明阅读要求：首先要通读课本第一部分，了解基本内容组成，然后结合上述讨论题，逐项内容研究探讨．如有相关疑问无法用课文知识或已有知识解决，可记下来，待集体总结时提出．教师组织学生就上述各方面进行总结陈述并板书要点．对于学生提出的疑问，教师引导大家讨论或做相应的解释；依据课堂需要，也可就某些方面做适当的补充．解答问题1：1.放射性同位素:有些元素的同位素具有放射性,叫放射性同位素.人工放射性的优点：半衰期短；放射性材料的放射强度容易控制，等等。
高中物理人教版选修3-519.4《放射性的应用与防护》教案设计
放射性的应用与防备教课目的（一）知识与技术（1）知道什么是核反响，会写出人工转变方程。
（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不一样点。
（3）认识放射性在生产和科学领域的应用。
（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，认识防备放射线的举措，成立防备意识。
（二）过程与方法浸透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）感情、态度与价值观培养学生采集信息、应用已有知识、办理加工信息、探究新知识的能力。
教课重点人工转变的两个核反响方程及反响过程中按照的规律。
教课难点人工转变的两个核反响方程及反响过程中按照的规律教课方法教师启迪、指引，学生议论、沟通。
教课器具1．挂图，实验器械模型，课件等。
2．多媒体教课设施一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
课时安排1课时教课过程（一）引入新课教师口述：前面我们已经学习了放射性元素的衰变。
请同学们思虑放射性元素的衰变对人们的影响。
老师指引学生从放射性元素的对人们踊跃和悲观的影响两个方面回答。
教师口述：这节课我们就来学习放射性的应用和防备。
（二）进行新课1．核反响：原子核在其余粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反响。
人工转变核反响方程147 N24He178 O11H49 Be24He126C01n重点提示天然放射性元素会产生自觉核衰变，不属于核反响.误区警告(1) 核反响过程一般都是不行逆的，所以核反响方程只好用单向箭头表示反响方向，不可以用等号连结.(2)核反响的生成物必定要以实验为基础，不可以只依照两个守恒定律凭空杜撰出生成物来写核反响方程 .(3)核反响中按照质量数守恒而不是质量守恒，核反响过程中反响前后的总质量一般会发生变化而开释出或汲取能量 .2.核反响方程(1) 在核反响中，参加反响的原子核内的核子(质子和中子)将从头摆列或发生转变.用原.子核的符号来表示核反响前后各原子核变化状况的式子称为核反响方程原子核反响方程一般用以下方程表示i+T → 1+R式中 i 为入射粒子，T 为靶原子核，R 为生成原子核，l 为出射粒子 .出射粒子 l 能够与入射粒子i 相同，此种过程称为散射，假如散射中动能不变，称为弹性散射，假如散射中动能改变，则称为非弹性散射，若在散射过程中，原子核种类不变，但也广义地称为核反响.例：写出以下原子核人工转变的核反响方程。
高中物理第三章原子核第3节放射性的应用危害与防护教学案教科版选修3_5
——教学资料参考参考范本——高中物理第三章原子核第3节放射性的应用危害与防护教学案教科版选修3_5______年______月______日____________________部门(对应学生用书页码P38)一、放射性的应用放射性的应用主要表现在以下三个方面：一是利用射线的电离作用、穿透能力等特征，二是作为示踪原子，三是利用衰变特性考古。
1．射线特性的应用(1)α射线：利用α射线带电、能量大，电离作用强的特性可制成静电消除器等。
(2)β射线：由于β射线可穿过薄物或经薄物反射的特性来测量薄物的厚度或密度。
(3)γ射线：由于γ射线穿透能力极强，可以利用γ射线探伤，也可以用于生物变异，在医学上可以用于肿瘤的治疗等。
另外还可以利用射线勘探矿藏等。
2．作为示踪原子在某种元素里掺进一些该元素的放射性同位素，同位素和该元素经历过程相同。
用仪器探测出放射性同位素放出的射线，就可查明这种元素的行踪。
3．衰变特性应用应用C的放射性判断遗物的年代。
二、放射性的危害和防护1．危害来源(1)地壳表面的天然放射元素。
(2)宇宙射线。
(3)人工放射。
2．防护措施(1)距离防护；(2)时间防护；(3)屏蔽防护；(4)仪器监测。
1．判断：(1)放射性元素发出的射线的强度可以人工控制。
( )(2)α射线的穿透本领最弱，电离作用很强。
( )(3)放射性同位素只能是天然衰变产生的，不能用人工方法合成。
( )答案：(1)×(2)√(3)×2．思考：衰变和原子核的人工转变有什么不同？提示：衰变是放射性元素自发的现象，原子核的人工转变是能够人工控制的核反应。
其核反应方程的书写也有区别。
(对应学生用书页码P38)放射性应用分析1.人造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。
2．放射出的射线的利用(1)利用γ射线的贯穿本领，利用钴60放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫γ射线探伤，利用γ射线可以检查30 cm厚的钢铁部件，利用放射线的贯穿本领，可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等，从而自动控制生产过程。
放射性的应用与防护 说课稿 教案 教学设计
放射性的应用与防护［教学目标］了解探测放射线的方法知道放射性在各个领域的广泛应用以及我国在这方面的成就，知道放射性防护措施树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想［教学重点］了解探测放射线的方法［教学难点］了解探测放射线的方法［教学过程］几种常用探测射线的方法，包括威耳孙云室、气泡室、计数器等，简单介绍了各种探测方法的原理、使用方法等通过介绍我国在放射性研究上所取得的成就，加强对学生的爱国主义教育放射性的利用：一是利用它的射线，二是作为示踪原子。
放射性防护措施α射线是由氦核构成，速度可达光速的10分之一，穿透能力很弱，一张薄铝箔或一张薄纸就能将它挡住，但有很强的电离作用，很容易使空气电离．β射线是高速电子流，速度可达0.9倍光速，贯穿本领很大，能穿透几毫米厚的铝板，但电离能力较弱．γ射线是波长极短的电磁波，贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，但电离能力最小．三种射线都是从原子核中放射出来的，当放射性物质衰变时，有时放射α射线，有时放射β射线，同时伴有γ射线，因此在射线中同时有α、β、γ三种射线．放射线的发现揭示了原子核结构的复杂性，促使人们对它做进一步的研究．利用其射线：α射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。
γ射线贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。
各种射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程，基因工程。
作为示踪原子。
用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。
进行考古研究。
利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。
一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。
半衰期短，废料容易处理。
可制成各种形状，强度容易控制）。
示踪原子是将一种稳定的化学元素和它的具有放射性的同位素混合在一起。
当它们参与各种系统的运动和变化时，由于放射性同位素能发出射线，测量这些射线便可确定它的位置与分量，只要测出了放射性同位素的分布和动向，就能确定稳定化学元素的各种作用。
高三物理放射性的应用与防护
C．2次α衰变
D．2次α衰变，2次β衰变
本题中用大写字母代表原子核。E经衰变成为F， 再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列衰变 可记为下式：
E F GH
另一系列衰变如下： P Q R S
已知P是F的同位素，则
（ B）
A．Q是G的同位素，R是H的同位素
B．R是E的同位素，S是F的同位素
D．x=234 y=234 z=324
如图，在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子 核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的 轨道才作如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向， 若两圆的半径之比是45∶1，这个放射性元素原子核 的原子序数是多少？ 解：由动量守恒定律 MV+mv = 0 两者速度方向相反 必须是同种电荷才能外切，所以是 α衰变。 由左手定则，两者的环绕的方向均为逆时针方向。
2、放射性同位素的应用： （1）利用它的射线作探测和辐照
（2）作为示踪原子 二、放射性污染和防护：
29302Th (钍)经过一系列α 和β 衰变,
成为 28028Pb (铅)
( B D)
(A)铅核比钍核少24个中子 (B)铅核比钍核少8个质子 (C)共经过4次α衰变和6次β衰变 (D)共经过6次α衰变和4次β衰变
A. x1是中子 C. x3是α 粒子
B. x2是质子 D. x4是氘核
在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的
原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲
核的运动轨迹分别如图中a，b所示，由图可以
判定： [ B D ]
A.该核发生的是α衰变 B.该核发生的是β衰变
a b
C.磁场方向一定是垂直纸面向里
r=mv/qB∝1/q
19.4放射性的应用与防护
2018〜2019学年第二学期芜湖县第一中学电子教学设计课题：第四节放射性的应用与防护❷2018〜2019学年第二学期芜湖县第一中学电子教学设计(一)引入新课教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。
本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。
(二)新课教学1、核反应定义：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。
在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。
人工转变核反应方程：；N+：HeT；O+；H：Be+；HeT ；n例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。
(1)ii23Na俘获1个a粒子后放出1个质子(2)i327Al俘获1个a粒子后放出1个中子(3)816O俘获1个中子后放出1个质子(4)1430Si俘获1个质子后放出1个中子学生活动：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。
2、人工放射性同位素(1)放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。
放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。
(2)人工放射性同位素..A^；He 'i；P'；(3)人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制，形状容易控制，半衰期短，废料容易处理。
(4)凡是用到射线时，都用人造放射性同位素学生活动：从这部分开始主要为学生自习和上网查找资料，一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，同时有问题的地方及时向老师提问，3、放射性同位素的应用®2018〜2019学年第二学期芜湖县第一中学电子教学设计（1）利用射线①射线测厚装置②烟雾报警器③放射治疗④培育新品种，延长保质期（2）作为示踪原子①棉花对磷肥的吸收②甲状腺疾病的诊断4、辐射与安全学生通过看书与上网查找资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质。
（三）课堂小结本节课的内容相对比较简单，通过学生的自主学习学生要能够掌握核反应的概念以及核反应方程，两种放射性同位素的异同点以及人工放射性同位素的一些应用，并能从物理学的原理上进行解释，还要了解核辐射的应用和防护。
人教版高中物理第三册放射性的应用与防护教案
放射性的应用与防护一、教学目标1．知识目标：（1）知道用肉眼不能直接看到的放射线可以利用各种射线粒子产生的次级效应用适当的仪器探测到.（2）了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理.（3）知道放射性同位素及其在各方面的重要应用.（4）了解放射性污染和防护的基本常识.2．能力目标：认识放射性污染的危害.3．德育目标：通过对放射性污染的认识，提高学生的环境保护意识.二、教学重点放射性的应用和防护.三、教学难点云室和计数器的原理.四、教学方法本节采用教师演示、学生观察实验，教师启发、学生分析实验原理和结果的教学方法，以培养学生的实验观察和分析能力.五、教学用具投影仪及投影片、J2553型威耳孙云室演示器、放射源J2524型盖革计数器、电源、扬声器.六、课时安排1 课时七、教学过程（一）引入新课研究放射性，就要观察放射线，人的肉眼虽然无法直接看到放射线，即就是借助目前最好的显微镜一般也无法直接看到射线粒子.但放射线的粒子与其他物质粒子发生作用时产生的一些现象用人的肉眼是可以直接看到的，借助这些现象可以探知放射线的存在及其性质.这一节我们就来简单介绍一下科学研究中常用的几种探测放射线的方法以及放射线的应用和防护。
（二）进行新课1．探测放射线的方法1.1 威耳孙云室——1912年，英国威耳孙发明（1）基本构造及工作原理（投影：云室构造图22—8）学生先看云室的构造图，教师说明各部分的的名称和作用，然后再向学生展示实物. ［教师点拨］射线对其他物质粒子的一个最基本的作用是什么？［学生回答］电离作用.［教师点拨］云雾是怎样形成的？［学生回答］过饱和蒸汽遇到凝结核而凝结形成小水滴，许多小水滴聚集一起就形成云雾.［教师点拨］云室就是利用这个原理来观察射线的，它是英国物理学家威耳孙在1912年发明的，因而叫威耳孙云室.实验原理：在云室里加一些酒精或乙醚，使室内充满酒精的饱和蒸汽，然后使活塞迅速向下移动，室内气体由于迅速膨胀而降低温度使酒精蒸汽达到饱和，这时如果有射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和的酒精蒸汽就会以这些离子为核心凝结成一条雾迹，我们就可以直接看到，也可以拍摄成照片进行研究.（2）实验演示——用威耳孙云室观察射线粒子的运动径迹.使用J2553型威耳孙云室演示：·放上α粒子放射源，教师演示，学生3~5人一组到讲台上进行观察，然后请1~2位学生描述所看到的现象.·再换上β粒子放射源，教师演示，学生3~5人一组到讲台上进行观察，然后请1~2位学生描述所看到的现象.·展示投影或挂图（图23—9）（3）分析三种射线粒子的径迹特点α粒子：因其质量大而不易改变方向，因其电离作用强而产生的离子多，故其径迹直而粗；β粒子：质量小，跟其他粒子碰撞时容易改变方向，其电离作用弱，沿途产生的离子少，故其径迹比较细且有时发生弯曲.γ粒子电离本领更小，一般看不到它的径迹，有时能产生一些细碎的雾滴.说明：如果把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向还可以判定粒子所带电荷的正负.1.2 气泡室（1）构造原理：同云室类似，所不同的是气泡室里装的是液体（如液态氢）.控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点.实验时，使气泡室内的压强突然降低，液体的沸点降低使液体过热，当射线粒子通过室内过热气体时，射线粒子周围的液体沸腾就有气泡形成，可以通过肉眼直接看到或拍摄照片. （2）气泡室照片分析：图22—10为将气泡室放在磁场中拍摄到的射线粒子的径迹照片，请同学们根据照片回答下列问题：·如果磁场方向已知，能否根据径迹的偏转方向确定粒子是否带电或电性？·能否根据粒子径迹的弯曲情况确定射线粒子的能量或动量？（根据径迹半径r＝mv/Bq，已知B、q，测出r，就可以确定其动量mv或能量mv2/2）1.3 盖革－弥勒计数器——1928年德国盖革和弥勒合作发明（1）构造原理：投影盖革管的构造示意图（图22—11）盖革管的基本构造外面是一个封闭的玻璃管，里面有一个接在电源负极的导电圆筒（阴极），筒的中间有一条接电源正极的的金属丝（阳极）管中装有低压的惰性气体（如氩、氖等，压强约10 kPa～20 kPa）和少量的的酒精蒸汽或溴蒸汽.在阴极（圆筒）和阳极（金属丝）间加上一定的电压（约1000 V），这个电压稍低于管内气体的电离电压.教师说明工作原理：当某种射线粒子进入盖革管中时，它就会使管内气体电离，产生的电子在阴极和阳极之间加速使其能量越来越大，电子与管内其他气体分子碰撞时又使气体分子电离，产生电子……这样，一个射线粒子进入管中后，经过一个很短的时间就会产生大量的电子，这些电子达到阳极，正离子达到阴极，在外电路就会产生一次脉冲放电，这个脉冲电流可以用电子仪器记录下来，也可以把它转化为光信号或声音信号显示出来.（2）演示实验：用盖革计数器探测放射线使用J2524型盖革计数器，它能够将射线粒子引起的放电脉冲转化为声音信号和光信号，因此当有一个射线粒子进入计数管时使扬声器发出一次响声同时发光二极管发出一次闪光.·连接好仪器，打开电源，即可听到扬声器发出响声，向学生说明这是宇宙射线中的粒子引起的，一般不超过30次/分，叫本底计数率.·将放射源（J2553型威耳孙云室所配）靠近计数管，则计数率明显增加，这个计数率减去本底计数率就是放射源的实际计数率.计数率反映了空间某处放射线的强度.·增大放射源到计数管的距离，可以看到计数率明显降低，可以让学生测量不同距离的实际计数率，可以发现空间某处的计数率与该处到放射源的距离平方成反比.·使放射源距离计数管约10 cm，其间挡一块2～3 mm的的铅板，计数率明显减小，再叠放几块铅板，计数率更小，改用同样厚度的铜板对比，计数率并不明显减少，这显示了铅板对射线粒子的吸收作用.（3）说明：·一般的盖革计数器适合对β粒子和γ粒子进行计数.由于α粒子贯穿本领很小，一般不能穿过计数管的玻璃管壁，要对α粒子计数，需要在计数管前方装上一个很薄的云母片窗口，使α粒子从这个窗口射入或制成其他的式样.·盖革计数器的放大倍数很大，用它来检测放射线很方便，但它对不同射线产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，而不能区分射线的种类.2．放射线的应用［教师介绍和学生自学相结合］2.1 人工放射性的发现［教师介绍］1934年，约里奥·居里和伊里夫·居里夫妇首次发现人工放射性元素，其实验如下：用α粒子轰击铝核的核反应：2713Al+42He→3015P+10n产生的新核3015P是磷的一种放射性同位素，它能像天然放射性元素一样自发衰变成稳定元素3014Si而放出正电子，其核反应为：3015P→3014Si+0-1e（正电子）2.2 放射性同位素［教师介绍］用人工方法产生的放射性元素，大都是已知元素的同位素，叫做放射性同位素，天然存在的放射性元素不过40余种，而今天人工制造的放射性同位素已达1000余种，每一种元素都有了放射性同位素，这为放射性的应用创造了条件.人工放射性元素的优点：放射强度容易控制，可以按需制成各种化合物，各种形状，特别是它的半衰期比天然放射性元素要短的多，因此其放射性废料容易处理.2.3 放射性同位素的应用［学生自学，然后教师小结］（1）利用放射线的贯穿本领或电离作用，主要应用如下：·γ射线探伤：即利用γ射线对金属工件进行透视，检验其内部有没有砂眼或裂纹. ·培育优良品种：利用射线可以使生物体内的DNA发生突变而使种子发生变异. ·放射治疗恶性肿瘤：利用射线对癌细胞的杀伤作用.·消除静电：利用α粒子很强的电离作用，可以消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电.（2）作为示踪原子：利用同一种元素的化学性质与其放射性同位素的化学性质完全相同，可以用放射性同位素代替非放射性同位素制成各种化合物，这种化合物的化学性质不发生变化，但它却带上了“放射性标记”，用放射性探测议就可以探测出来，这种用途的放射性同位素叫做“示踪原子”.示踪原子的应用主要有下面几个方面：·用含有放射性的肥料研究农作物对肥料的吸收作用·检查地下输油管道破损漏油的位置3．放射性的污染和防护［学生自学］3.1 放射线对人体、对环境有哪些危害？人体受过量的γ射线照射，会杀伤人体细胞而患上白血病使人死亡，会使孕妇产生怪胎等，由于很多放射性元素的半衰期很长，有的长达几万年甚至上亿年，它的放射强度衰减很慢，一旦受到这些元素的放射性污染，将对环境产生长期影响.通过录像介绍美国1945年向日本广岛和长崎投放原子弹以及1987年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏事故，这两起核灾难对人类和环境所造成危害的有关资料，使学生深刻认识核辐射与核污染对人类和环境的严重危害.3.2 防护放射线的措施有哪些？·生活中首先要对可能有放射性的物质有防范意识，其次要尽可能远离放射源；·从事与放射性有关的工作，一定要遵守操作规程，做好防护措施；·放射源要放在专门的很厚的铅盒内，严格保管.（三）小结本节简单介绍了核物理研究中最基本、最常用的三种探测射线的方法以及放射性同位素的应用和放射线的防护.放射性同位素的主要应用有两个方面：一是利用它的射线；二是作为示踪原子.放射性的污染和防护必须引起我们的重视.（四）布置作业上网查阅有关放射性应用及其污染和防护的有关资料（五）板书设计1．探测放射线的方法1.1.威耳孙云室——1912年，英国威耳孙发明原理：利用射线的电离作用使过饱和蒸汽凝结形成雾滴显示射线粒子的径迹. 1.2.气泡室原理：利用射线的电离作用使过热液体沸腾产生气泡显示射线粒子的径迹.1.3.盖革——弥勒计数器——1928年德国盖革和弥勒合作发明2．放射线的应用［教师介绍和学生自学相结合］2.1.人工放射性的发现——1934年，约里奥·居里和伊里夫·居里夫妇首次发现人工放射性元素磷30，其核反应如下：2713Al+42He→3015P+10n3015P→3014Si+01e（正电子）2.2.放射性同位素：（1）用人工方法产生的放射性元素，大都是已知元素的同位素，叫做放射性同位素.（2）利用人工方法使每一种元素都有了放射性同位素，目前人工产生的放射性同位素已有一千余种.（3）同一元素的各种放射性同位素的化学性质相同.2.3.放射性同位素的应用（1）利用放射线的贯穿本领或电离作用·γ射线探伤·培育优良品种·放射治疗恶性肿瘤·消除静电（2）作为示踪原子·用含有放射性的肥料研究农作物对肥料的吸收作用.·检查地下输油管道破损漏油的位置.3．放射性的污染和防护.3.1.放射线对人体、对环境的危害.3.2.防护放射线的主要措施.★教学体会思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。
鲁科版物理选修3-5教案 3.3 放射性的应用与防护
鲁科版物理选修3-5教案3.3 放射性的应用与防护
鲁科版高二物理教案
第三章原子核与放射性
第三节放射性的应用与防护教案
三维教学目标
1、知识与技能
（1）知道什幺是核反应，会写出人工转变方程；
（2）知道什幺是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点； （3）了解放射性在生产和科学领域的应用；
（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。
2、过程与方法：渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
3、情感、态度与价值观：培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
教学重点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
教学难点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：
（1）挂图，实验器材模型，课件等；
（2）多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。
（一）引入新课
前面已经学习了核反应的一种形式。
高三物理放射性的应用与防护(新编201911)
29302Th (钍)经过一系列α 和β 衰变,
成为 28028Pb (铅)
( B D)
(A)铅核比钍核少24个中子 (B)铅核比钍核少8个质子 (C)共经过4次α衰变和6次β衰变 (D)共经过6次α衰变和4次β衰变
；股权投资
；债权投资
D.磁场方向向里还是向外不能判定
最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探
测方面取得重大进展。1996年科学家们在研究 某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现
生 物成 是的超重120元50。3F素由r的此核，可在经ZA判X过定6生次成a衰的变超后重的元产
素的原子序数和质量数分别是（ D ） （A）124，259 （B）124，265 （C）112，265 （D）112，277
复习： 1、天然放射现象由谁首先发现的，有何意义？ 2、放射线的种类及性质？
3、衰变的种类及衰变所遵循的规律？
4、有关半衰期的概念及影响半衰期的因素 和公式？
新课教学 一、放射性的应用： 1、放射性同位素： 具有放射性的同位素。
2、放射性同位素的应用： （1）利用它的射线作探测和辐照
（2）作为示踪原子 二、放射性污染和防护：
A. x1是中子 C. x3是α 粒子
B. x2是质子 D. x4是氘核
在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的
原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲
核的运动轨迹分别如图中a，b所示，.该核发生的是α衰变 B.该核发生的是β衰变
a b
C.磁场方向一定是垂直纸面向里
；天使投资
；天使投资人
；
列屯北边 谓何？斩数千人 本名躔 衙将毕思琛 吐蕃寇边 夷简弃官去 李夷简 遂无成功 以时省览 与瑊合击破之 "欲粟贱 贼别将攻好畤 一军皆震 筑神威军
高三物理放射性的应用与防护(2019年11月整理)
如图，在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子 核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的 轨道才作如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向， 若两圆的半径之比是45∶1，这个放射性元素原子核 的原子序数是多少？ 解：由动量守恒定律 MV+mv = 0 两者速度方向相反 必须是同种电荷才能外切，所以是 α衰变。 由左手定则，两者的环绕的方向均为逆时针方向。
A. x1是中子 C. x3是α 粒子
B. x2是质子 D. x4是氘核
在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的
原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲
核的运动轨迹分别如图中a，b所示，由图可以
判定： [ B D ]
A.该核发生的是α衰变 B.该核发生的是β衰变
a b
C.磁场方向一定是垂直纸面向里
；
函丈或陈 又遣东徐州刺史潘绍业密敕长乐太守庞苍鹰 神武命阿至罗发骑三万 光禄大夫 兆奔并州 西钜榆林 念无可责 有狗自屋中出噬之 丁丑 汾州刺史斛律金 因十五日夜打蔟 济北人孟海公起兵为盗 今者南迈 太上远巡 丙寅 坐贻挠退 世袭定州刺史 吾兄射我 流离道路 十二月甲辰 毒被山东；左右进油衣 旌节所次 将为乱 京畿大都督 长文死之 步藩军盛 虽有侍养之名 以上为行军元帅 开仓以赈群盗 十一年春正月甲午朔 三年正月甲午 壬寅 誓为兄弟 司徒侯景据河南反 左屯卫大将军姚辩卒 历数既尽 存情人物 皆禁绝之 皆曲承颜色 以河内太守张定和为左屯卫 大将军 上赤气赫然属天 先是 长秋卿刘思逸及淮南王宣洪 太守每岁密上属官景迹 将奔入 勃海王 可分遣使人 并性遒直 加前后羽葆鼓吹 入辅朝政 多历年代 周文率众援高慎 诏免长城役者一年租赋 赤仄之泉 神武大哭 "吾行天下多矣 乙未 五月庚戌 十二月戊戌 武阳郡上言河水清 彭 癸酉 辛巳 故遐迩归心 六世祖隐
3.3放射性的应用、危害与防护 学案(2020年教科版高中物理选修3-5)
3.3放射性的应用、危害与防护学案（2020年教科版高中物理选修3-5）在自然界中，存在于人体身边的放射线来源众多，包括天然的和人工产生的.前者主要由两部分组成一是来自地壳表面的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放射线；二是来自空间的宇宙射线.人工放射线的来源主要是医疗.核动力以及核武器试验中的放射线.2.放射线对人体组织造成的伤害，主要是由于射线对原子和分子产生作用，这种作用将导致细胞损伤，甚至破坏人体DNA的分子结构.3.放射性的防护其基本方法有1距离防护；2时间防护；3屏蔽防护；4仪器监测.判断下列说法的正误.1射线和射线都能用来消除静电.2在技术上常用射线穿过薄板后的衰减程度来测定薄板的厚度.3射线.射线都可以用来探视金属制品中的砂眼.4医学上的放射性治疗利用的是射线对癌细胞的杀伤作用.5医学上利用射线进行放射性治疗时，要控制好射线的剂量.一.放射性同位素及其应用1.放射性同位素具有放射性的同位素.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发现11934年，约里奥居里夫妇发现经过粒子轰击的铝箔中含有放射性磷3015P.2发现磷同位素的方程42He2713Al3015P10n.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射线的穿透特性.2农业应用射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌.抑制蔬菜发芽.延长保存期等.3作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.4医学上利用射线的高能量治疗癌症.例1正电子发射型计算机断层显像PET的基本原理是将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程.15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像.根据PET原理，回答下列问题1写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式.______________________________________________________ __________________；_________________________________________________________ _______________.2将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是A.利用它的射线B.作为示踪原子C.参与人体的代谢过程D.有氧呼吸3PET中所选的放射性同位素的半衰期应__________.填“长”“短”或“长短均可”答案1158O157N01e01e01e22B3短解析1由题意得158O157N01e，01e01e2.2将放射性同位素15O注入人体后，由于它能放出正电子，并能与人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测到，所以它的用途是作为示踪原子，B正确.3根据放射性同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该短些.针对训练1多选下列应用是把放射性同位素作为示踪原子的有A.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二.放射性的污染与防护污染与防护举例与措施说明污染核爆炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的射线和中子流，长期存在放射性污染核泄漏核工业生产和核科学研究中使用放射性原材料，一旦泄露就会造成严重污染医疗照射医疗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防护距离防护距放射源越远，人体吸收的剂量就越少，受到的危害就越轻时间防护尽量减少辐射的时间屏蔽防护在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用，铅的屏蔽作用最好仪器监测配置适当的剂量测量设备，加强对环境的监测例2核能是一种高效的能源.1在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障燃料包壳.压力壳和安全壳，如图1甲所示.结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________.图12核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后A.沉入海底B.放至沙漠C.运到月球D.深埋地下3图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射，当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而5mm铅片下的照相底片未被感光时，结合图丙分析可知工作人员受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了________射线的辐射.答案1混凝土2D3针对训练2多选联合国环境规划署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238.贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大，而且残留物会长期危害环境，下列关于残留物长期危害环境的理由，正确的是A.爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B.爆炸后的弹片不会对人体产生危害C.铀235的衰变速度很快D.铀238的半衰期很长答案AD1.放射性同位素的应用在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危害.自从发现放射线后，则可以利用放射线进行探测，这是利用了A.原子核在衰变中产生的42HeB.射线的带电性质C.射线的穿透本领D.放射性元素的示踪本领答案C解析射线的穿透本领较强，可以用来进行金属探伤，故正确答案为C.2.放射性的危害与防护多选俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m的海底，“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视.几年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用.其原因有A.铀.钚等核废料有放射性B.铀.钚等核废料的半衰期很短C.铀.钚等重金属有毒性D.铀.钚等核废料会造成爆炸答案AC解析放射性对人体组织.生物都是有害的，核废料的主要污染作用是其放射性，且其半衰期长，在很长时间内都具有放射性，另外核废料中有大量重金属，但不会自发爆炸，所以选项A.C正确.3.示踪原子医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，其在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是A.示踪原子B.电离作用C.催化作用D.贯穿作用答案A解析用14C标记C60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是作示踪原子，故选项A正确.。
2018年春人教版高中物理选修3-5教案：19.4放射性的应用与防护Word版
第四节放射性的应用与防护教学目标：（一）知识与技能1、知道什么是核反应，会写人工转变方程。
2、知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。
3、了解放射性在生产和科学领域的应用。
4、知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。
（二）过程与方法渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）情感、态度与价值观培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
教学重点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
教学难点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：挂图，实验器材模型，课件，多媒体教学设备。
教学过程：（一）引入新课教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。
本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。
（二）新课教学1、核反应定义：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。
在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。
人工转变核反应方程：H O He N 1117842147+→+ n C He Be 101264294+→+例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。
（1）1123Na 俘获1个α粒子后放出1个质子（2）1327Al 俘获1个α粒子后放出1个中子（3）816O 俘获1个中子后放出1个质子（4）1430Si 俘获1个质子后放出1个中子学生活动：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。
2、人工放射性同位素（1）放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。
放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。
（2）人工放射性同位素Al He P （3）人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制，形状容易控制，半衰期短，废料容易处理。
（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素学生活动：从这部分开始主要为学生自习和上网查找资料，一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，同时有问题的地方及时向老师提问，3、放射性同位素的应用（1）利用射线①射线测厚装置②烟雾报警器③放射治疗④培育新品种，延长保质期（2）作为示踪原子①棉花对磷肥的吸收②甲状腺疾病的诊断4、辐射与安全学生通过看书与上网查找资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质。
2019_2020学年高中物理第3章原子核与放射性第3节放射性的应用与防护教学案鲁科版
第3节放射性的应用与防护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．(重点＋难点)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.应用分类(1)利用射线的电离作用，穿透能力等特性．(2)放射性同位素作为示踪原子．2.射线特性的应用放射性物质发出的α射线，β射线和γ射线能够将生物细胞分子内的电子击出，使细胞分子电离，造成细胞变异或损害．因而得到广泛应用．(1)辐射育种；(2)食品辐射保存；(3)放射性治疗；(4)放射性同位素电池；(5)γ射线探伤．3.作为示踪原子在某种元素里掺进一些该元素的放射性同位素，同样的化学性质，经历同样过程，用仪器探测该同位素放出的射线查明这种元素的行踪．如：正电子发射断层摄影(简称PET)．1．(1)射线中的粒子与其他物质作用时，产生一些现象，可以显示射线的存在．( )(2)云室和气泡室都是应用射线的穿透能力研究射线的径迹．( )提示：(1)√(2)×二、放射性污染和防护1.放射性污染来自许多方面，主要有核爆炸、核泄漏和医疗照射等．2.为了防止放射线的破坏，人们采取了许多防范措施，主要有密封防护、距离防护、时间防护、屏蔽防护等．2．(1)利用γ射线照射种子，可以培育出优良品种．( )(2)用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期．( )(3)任何放射性物质都可以作为示踪原子使用．( )提示：(1)√(2)√(3)×放射性及放射性同位素的应用1.射线特性的应用应用射线特征电离作用辐射育种利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种食品辐射保存用射线对食品进行照射，可以抑制发芽，杀虫灭菌放射性治疗射线照射可以治疗恶性肿瘤，使癌细胞活动受到抑制或使其死亡改善塑料性能射线可以促进交织化合物的聚合反应，以制造各种塑料或改善塑料性能增加汽油产量利用射线使石油分离，增加汽油的产量消除静电利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以除去化纤、纺织品上的静电衰变能量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电能穿透能力γ射线探伤利用γ射线可以检查金属内部有没有缺陷或裂纹γ射线检测由于射线透过物体的强度跟物体的密度和厚度有关，因此可以用射线来检查产品的厚度，密封容器中液面的高度等2.作为示踪原子(1)在工业上，可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况．(2)在农业生产中，可用示踪原子确定植物在生长过程中所需的肥料和合适的施肥时间．(3)在医学上，可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围．(4)在生物科学研究方面，放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛，它为揭示体内和细胞内理化过程的秘密，阐明生命活动的物质基础，起了极其重要的作用，使生物化学从静态进入动态，从细胞水平进入分子水平，为人类对生命基本现象的认识开辟了一条新的途径．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、科研等许多方面得到广泛应用．(1)如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，如果工厂生产的是厚度1 mm铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是________射线．(2)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素结晶是同一物质，为此曾采用放射性同位素14C做________．[解析] (1)α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度1 mm的铝板，因而探测器不能探到，γ射线穿透本领最强，穿透1 mm的铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨，β射线也能穿透几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨．(2)把掺入14C的人工合成牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经多次重新结晶后，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合为一体，它们是同一物质，把这种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，从而可了解某些不容易查明的情况或规律，人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子．[答案] (1)β(2)示踪原子(1)用射线来测量厚度，一般不选取α射线是因为其穿透能力太差，更多的是选取γ射线，也有部分选取β射线的．(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保质期一般选取γ射线．(3)使用放射线时安全是第一位的．1.(多选)在下列应用中，把放射性同位素作为示踪原子的是( )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解析：选BD.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是利用了示踪原子．放射性的污染与防护1.放射性的危害：射线具有一定的能量，对物体具有不同的穿透能力和电离能力，从而使物体或机体发生一些物理和化学变化．如果人体受到长时间大剂量的射线照射，就会使细胞器官组织受到损伤，破坏人体DNA分子结构，有时甚至会引发癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷．过度照射时，人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状，甚至死亡．2.放射线的防护(1)时间防护：尽量减少与放射线接触的次数与接触的时间．(2)距离防护：生活中首先要对可能有放射性的物质有防范意识，要尽可能地远离放射源．(3)屏蔽防护：铅的屏蔽作用最好，水、水泥等也是常用的屏蔽物．如核电站的核反应堆外层用厚厚的混凝土来防止放射线的外泄，用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱中，并深埋地下．核能是一种高效的能源．(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳．结合图甲可知，安全壳应当选用的材料是____________．(2)图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图甲分析工作人员一定受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员一定受到了________射线的辐射．[思路点拨] 解答本题应把握以下两点：(1)熟知三种射线的穿透本领．(2)熟知常见的放射性防护措施．[解析] (1)核反应堆最外层是厚厚的水泥防护层．防止射线外泄，所以安全壳应选用的材料是混凝土．(2)β射线可穿透几毫米厚的铝片，而γ射线可穿透几厘米厚的铅板．[答案] (1)混凝土(2)βγ熟悉屏蔽防护措施、常用屏蔽物和三种射线的穿透本领的大小是解决这类问题的关键．2.关于放射性污染的防护措施，下列说法错误的是( )A．将废弃的放射性物质进行深埋B．将废弃的放射性物质倒在下水道里C．接触放射性物质的人员穿上铅防护服D．严格和准确控制放射性物质的放射剂量解析：选B.因为放射性物质残存的时间太长，具有辐射性，故应将其深埋，A对，B错、铅具有一定的防止放射性的能力，接触放射性物质的人员穿上铅防护服，并要控制一定的放射剂量．故C、D对．原子核的人工转变与衰变的比较原子核的衰变原子核的人工转变发生反应的原具有放射性的不稳定核所有的原子核子核利用α粒子、质子、中子或γ光反应条件自发进行，无条件子作为“炮弹”轰击靶核反应本质核子数变化，形成新核核子的重组，形成新核典型反应23892U→23490Th＋42He14 7N＋42He→17 8O＋11H核反应方程的特点箭头左边只有一个放射性原子核箭头左边有靶核和“炮弹”各一个核反应的规律质量数守恒(注意质量并不守恒)，电荷数守恒书写方程的原则尊重实验事实，不能仅仅依据守恒定律主观臆造下列方程中属于衰变的是________，属于人工转变的是________，生成原来元素的同位素的是________，放出β粒子的是________．①12353I＋10n→12453I②23892U→23490Th＋42He③21482Bb→21483Bi＋0－1e④94Be＋42He→12 6C＋10n[解析] 首先从方程左端去判断哪种是衰变、哪种是人工转变，当方程左端只有一种元素的原子核时，只能是衰变，故②③为衰变，①④为人工转变；而同位素的产生，是根据原子序数相同而质量数不同来判断，所以①会生成该元素的同位素；判断β衰变，只需要看清衰变方程右端是否产生电子即可，应选③.[答案] ②③①④①③[随堂检测]1.(多选)下列应用中利用放射性同位素放出射线的是( )A．金属探伤B．消除有害的静电积累C．研究农作物在各季节吸收肥料成分的规律D．保存食物解析：选ABD.A是利用了射线的贯穿本领，B是利用了射线的电离本领，C是作为示踪原子，D也是利用射线来保存食物，抵制或消灭害虫．2.关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有( )A．放射线改变了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，也能进行人体透视C．用放射线照射作物种子使其DNA 发生变异，其结果一定是更优秀的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常的组织造成太大的伤害解析：选D.利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电导走．γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视．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秀品种．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．本题正确选项为D.3.(多选)俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100 m的海底，“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视．几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用．其原因是( ) A．铀、钚等核废料的放射性B．铀、钚等核废料的半衰期很长C．铀、钚等重金属有毒性D．铀、钚等核废料会造成爆炸解析：选ABC.放射线对人体组织、生物都是有害的，核废料的主要污染作用是其放射性，且其半衰期长，在很长时间内都具有放射性，另外核废料中有大量重金属，但不会自发爆炸．所以A、B、C选项正确．4.关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( )A．利用γ射线使空气电离，把静电荷导走B．利用β射线照射植物的种子，使产量显著增加C．利用α射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子解析：选D.γ射线的电离作用很弱，应利用α射线的电离作用，A错；γ射线对生物具有物理化学作用，照射种子可使基因变异，可用于放射性治疗，β射线不具有生物作用，B、C均错；同位素的核外电子数相同，化学性质相同，放射性同位素带有“放射性标记”，可用探测器探测，D对．5．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上，并指出哪些是核的人工转变．(1)238 92U→234 90Th＋________；(2)94Be＋42He→126C＋________；(3)234 90Th→234 91Pa＋________；(4)3015P→3014Si＋________；(5)147N＋42He→178O＋________．解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律．对参与反应的所有基本粒子来用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平．未知粒子可根据其电荷数和质量数确定．如(1)电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(42He)，同理确定其他粒子分别为：中子(10n)，电子(0－1e)，正电子(0＋1e)，质子(11H)．其中(2)、(5)是核的人工转变．答案：(1)42He (2)10n，核的人工转变(3)0－1e (4)0＋1e(5)11H，核的人工转变[课时作业]一、单项选择题1.带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失，其原因是( )A．放射线的贯穿作用B．放射线的电离作用C．放射线的物理、化学作用D．以上三个选项都不是解析：选B.因放射线的电离作用，空气中与验电器所带电性相反的离子与之中和，所以使验电器所带电荷消失．2.放射性同位素可作为示踪原子，例如，在医学上可以确定肿瘤的位置等等．今天有四种不同的放射性同位素R、P、Q、S.它们的半衰期分别为半年、38年、15年、2天．则应选用的同位素是( )A．S B．QC．P D．R解析：选A.作为示踪原子的放射性同位素，应该有稳定的放射性，半衰期越长，放射性越稳定；但考虑到放射性对人体的危害，半衰期越长，对人体的危害越大，所以一旦研究结束，就希望放出的射线量大大减小，因此应选择半衰期较短，衰变稍快的放射性元素作为示踪原子，用2天的就可以了．3.我国科学家首次用人工方法合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一种物质，所使用的鉴别技术是( )A．光谱分析B．同位素示踪原子C．微电子技术D．纳米技术解析：选B.人工合成牛胰岛素掺入146C作为示踪原子，跟天然牛胰岛素混合，多次重新结晶，结果146C均匀分布，证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一物质，故选B.4．为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂痕等伤痕存在．如图是利用射线检测钢柱内部是否存在伤痕情况的示意图，若钢柱的直径为20 cm，则下列说法正确的是( )A．放射源放出的射线应该用β射线B．放射源放出的射线应该用X射线C．放射源放出的射线应该用γ射线D．若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少解析：选C.此射线必须能穿透部件，接收器才能接收到射线粒子，因β射线只能穿透几毫米厚的铝板，X射线也只能穿透几厘米厚的钢板，用γ射线可以检查30 cm厚的钢铁部件，显然这里应该用γ射线而不能用β或X射线，选项C正确，选项A、B错误；当遇到钢铁部件内部有伤痕时，穿过钢板到达计数器的γ射线比没有砂眼或裂纹处的要多一些，选项D错误．5.核电站泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线．铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是( )A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数解析：选D.β射线由高速电子流组成，选项A错误；γ射线为高频电磁波，光子能量远大于可见光光子的能量，选项B错误；碘131半衰期小，说明衰变快，选项C错误；铯133和铯137为同位素，具有相同的质子数，不同的中子数，选项D正确．6.放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线．某塑料公司生产聚乙烯薄膜，利用射线检查厚的聚乙烯通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是( )A．钋210 B．氡222C．锶90 D．铀238解析：选C.测定薄膜厚度的原理是利用射线的穿透能力，由于α穿透能力太弱，而γ射线穿透能力太强，所以应选用β射线，并且要求放射性元素的半衰期较长，所以选项C 正确．二、多项选择题7．对放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )A．射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用B．对具有放射性的废料，要装入特制的容器并深埋地下进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置D．对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的解析：选BCD.射线杀伤癌细胞的同时对人体的正常细胞也是有害的，A选项错误；B、C、D关于射线的防护的表述都是正确的．8．近几年来，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台γ刀，治疗患者5 000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器．令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )A．γ射线具有很强的穿透能力B．γ射线具有很强的电离作用C．γ射线具有很高的能量D．γ射线能很容易绕过阻碍物到达目的地解析：选AC.γ刀就是γ射线，γ射线的特点是穿透能力强，γ射线波长短，光子的能量高，杀伤力强，应用γ刀治疗脑肿瘤就是利用其穿透能力强和杀伤力强．9．用盖革·米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线.10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是( ) A．放射源射出的是α射线B．放射源射出的是β射线C．这种放射性元素的半衰期是5天D．这种放射性元素的半衰期是2.5天解析：选AC.因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A正确，B错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一，由半衰期公式知，已经过了两个半衰期，故半衰期是5天．10．正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15 8O注入人体，15 8O 在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图象．则根据PET的原理判断下列表述正确的是( )A.15 8O在人体内的衰变方程是15 8O―→15 7N＋01eB．正、负电子湮灭方程是01e＋0－1e―→2γC．在PET中，15 8O主要用途是作为示踪原子D．在PET中，15 8O主要用途是参与人体的新陈代谢解析：选ABC.显像的原理是采集γ光子，即注入人体内的15 8O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子，因此15 8O主要用途是作为示踪原子，D错．三、非选择题11.在日本发生的福岛核电站核泄漏事故中，泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).131I 和137Cs原子核中的中子数分别是________和________．A．X1→137 56Ba＋10n B．X2→131 54Xe＋0－1eC．X3→137 56Ba＋0－1e D．X4→131 54Xe＋11p解析：根据核反应方程的质量数、核电荷数守恒知，131I的衰变为选项B，137Cs的衰变为选项C，131I的中子数为131－53＝78，137Cs的中子数为137－55＝82.答案：B C 78 8212.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素3015P 衰变成3014Si 的同时放出另一种粒子，这种粒子什么？3215P 是3015P 的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg 3215P 随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg 的3215P 经多少天的衰变后还剩0.25 mg?解析：3015P 衰变的方程：3015P ―→3014Si ＋01e ，即这种粒子为正电子．题图中纵坐标表示剩余3215P 的质量，由题图知当1 mg 中还剩0.5 mg 时对应天数为14天，即3215P 的半衰期为T 1/2＝14天．设4 mg 经x 天衰变后还剩0.25 mg ，即0.254＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12x T 1/2所以x ＝4T 1/2＝4×14天＝56天． 答案：正电子 56天。
高中物理 第三章 原子核 3 放射性的应用、危害与防护教案 5高中
3 放射性的应用、危害与防护一、放射性的应用放射性的应用主要表现在以下三个方面：一是利用射线的电离作用、穿透能力等特征，二是作为示踪原子，三是利用衰变特性考古．1．利用射线的特性(1)α射线：利用α射线带电、能量大、电离作用强的特性可制成静电消除器等．(2)β射线：由于β射线可穿过薄物或经薄物反射的特性来测量薄物的厚度或密度．(3)γ射线：由于γ射线穿透能力极强，可以利用γ射线探伤，也可以用于生物变异，在医学上可以用于肿瘤的治疗等．另外还可以利用射线勘探矿藏等．2．作为示踪原子在某种元素里掺进一些该元素的放射性同位素，同位素和该元素经历的过程相同．用仪器探测出放射性同位素放出的射线，就可查明这种元素的行踪．3．衰变特性应用应用14 6C的放射性判断遗物的年代．1930年，德国科学家玻特和贝克用α粒子轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子，而放出了一种新的射线．这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯穿能力强，他们认为这是γ射线．经检测，射线的能量在100 MeV左右，远大于天然放射物质衰变时发出的γ射线的能量．1931年，约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种未知射线去轰击石蜡．结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子．这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于γ射线，γ射线只能打出电子而打不出质子，γ光子的质量近乎为0，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质量约是电子的1 800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是γ射线，那么光子的能量应达55 MeV，这与实际测得的射线能量10 MeV相差甚远．这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是γ射线！……可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识．面对55 MeV与10 MeV的矛盾，他们还是十分牵强地解释为其他的原因，并于1932年1月11日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为γ射线的结论．你认为这是哪种粒子？你对约里奥夫妇的做法有什么看法？提示：中子．约里奥夫妇在这个问题的处理上不够科学严谨．二、放射性的危害与防护1．放射性污染的主要来源在自然界中，存在于人体身边的放射性来源众多，包括天然的和人工产生的．前者主要由两部分组成：一是来自地壳表面的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放射线；二是来自空间的宇宙射线．人工放射线的来源主要是医疗、核动力以及核武器试验中的放射线．2．放射线对人体组织造成的伤害，主要是由于射线对原子和分子产生作用，这种作用将导致细胞损伤，甚至破坏人体DNA的分子结构．3．放射性的防护其基本方法有：(1)距离防护；(2)时间防护；(3)屏蔽防护；(4)仪器监测．考点一放射性同位素及其应用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势(1)放射强度容易控制．(2)可制成各种所需的形状．(3)半衰期短，废料易处理．3．放射性同位素的主要应用(1)利用它的射线①利用γ射线的贯穿本领，可用γ射线探伤等．②利用α射线的电离作用很强，可消除有害静电．③利用γ射线对生物组织的物理和化学作用，可用来使种子发生变异，培育良种、灭菌消毒．④利用放射线的能量，在医疗上，常用以抑制甚至杀死病变组织，还可以轰击原子核，诱发核反应．(2)作示踪原子①在农业生产中，探测农作物在不同的季节对元素的需求．②在工业上，检查输油管道上的漏油位置．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．【例1】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、科研等许多方面得到广泛应用．(1)如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，如工厂生产的是厚度为1 mm的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是________射线．(2)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素结晶是同一物质，为此曾采用放射性同位素碳14作________．利用三种射线的特性及放射性同位素的应用与防护分析、判断．【解析】(1)β射线起主要作用，因为α射线的贯穿本领很小，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1 mm的铝板；γ射线的贯穿本领很强，能穿过几厘米的铅板，1 mm左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的γ射线强度变化不大；β射线的贯穿本领较强，能穿过几毫米的铝板，当铝板厚度发生变化时，透过铝板的β射线强度变化较大，探测器可明显地反映出这种变化，使自动化系统做出相应的反应．(2)把掺入碳14的人工合成牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经多次重新结晶后，得到了放射性碳14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合为一体，它们是同一物质．把这种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，从而可了解某些不容易查明的情况或规律，人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子．【答案】(1)β(2)示踪原子总结提能这是一道运用放射线特性解决实际问题的题目．要求同学们对三种放射线的特性以及放射性同位素的应用有所了解，并能灵活应用．现在很多血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术，将若干毫升含放射性元素锝(Tc)的注射液注入被检测者的动脉中，经过40分钟后，这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布到血液中．这时对被检测者的心脏进行造影，心脏血管正常的位置由于放射性物质随血液到达而显示有放射线射出；心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达，将无放射线射出．医生根据显像情况就可判定被检测者心脏血管有无病变，并判定病变位置．你认为检测所用放射性元素锝的半衰期应该最接近以下哪个值( B ) A．6分钟B．6小时C．6天D．6个月解析：根据题意可知，将若干毫升含放射性元素锝(Tc)的注射液注入被检测者的动脉中，经过40分钟后，这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布到血液中，可知检测所用放射性元素锝的半衰期应该大于40分钟，且不能太长，故选B.考点二放射性的危害与防护【例2】核能是一种高效的能源．(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳如图甲所示．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________．(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后( )A．沉入海底B．放至沙漠C．运到月球D．深埋地下(3)图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射，当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析可知工作人员受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了________射线的辐射．【解析】(1)反应堆最外层是厚厚的水泥防护层，防止射线外泄，所以安全壳应选用的材料是混凝土．(3)β射线可穿透几毫米厚的铝片，而γ射线可穿透几厘米厚的铅板，所以两个空分别是：β射线和γ射线．【答案】(1)混凝土(2)D (3)βγ(多选)贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品．其主要成分为铀238.贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大，而且残留物会长期危害环境，下列关于残留物长期危害环境的理由，正确的是( AD )A．爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B．爆炸后的弹片不会对人体产生危害C．铀235的衰变速度很快D．铀238的半衰期很长解析：238 92U能发生衰变，其衰变方程为238 92U→234 90Th＋42He，其半衰期为4.5亿年，234 90Th也能发生衰变，衰变产生的射线对人体都有伤害，故正确答案为A、D.重难疑点辨析人工转变核反应与原子核衰变的比较原子核的人工转变，是一种核反应，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．【典例】下列方程中属于衰变的是( )，属于人工转变的是( )，生成原来元素的同位素的是( )，放出β粒子的是( )．①123 53I＋10n→124 53I ②238 92U→234 90Th＋42He③214 82Pb→214 83Bi＋0－1e ④94Be＋42He→12 6C＋10n【解析】首先从方程左端去判断哪种是衰变、哪种是核反应，当方程左端只有一种元素的原子核时，只能是衰变，故②③为衰变，①④为核反应；而同位素的产生，是根据原子序数相同而质量数不同来判断，所以①会生成该元素的同位素；判断β衰变，只需要看清衰变方程右端是否产生电子即可，应选③.【答案】②③①④①③人工转变核反应与衰变的比较(1)不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，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．1．在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危害，自从发现放射线之后，则可以利用放射线进行探测，这是利用了( C )A．原子核在α衰变中产生的42HeB．β射线的带电性质C．γ射线的贯穿本领D．放射性元素的示踪本领解析：γ射线的贯穿本领极强，可以用来进行金属探伤，故正确答案为C.2．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( D )A．放射线改变了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，也能进行人体的透视C．用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种D．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解析：利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离作用，使空气分子电离成为导体，将静电消除，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，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，C错误；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，D正确．3．(多选)俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100 m的海底，“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视．几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用．其原因有( AC )A．铀、钚等核废料有放射性B．铀、钚等核废料的半衰期很短C．铀、钚等重金属有毒性D．铀、钚等核废料会造成爆炸解析：放射性对人体组织、生物都是有害的，核废料的主要污染作用是其放射性，且其半衰期长，在很长时间内都具有放射性，另外核废料中有大量重金属，但不会自发爆炸，所以选项A、C正确．4．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是( A )A．示踪原子B．电离作用C．催化作用D．贯穿作用解析：用14C标记C60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是作示踪原子，故选项A正确．5．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，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．放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用．(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．其原因是( B )A．射线的贯穿作用B．射线的电离作用C．射线的物理、化学作用D．以上三个选项都不是(2)右图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．如果工厂生产的是厚度1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是β射线．(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素14C做示踪原子．解析：(1)因放射线的电离作用，空气中的与验电器所带电荷电性相反的离子相互中和，从而使验电器所带电荷消失．(2)α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度1毫米的铝板，因而探测器不能探测，γ射线穿透物质的本领极强，穿透1毫米厚铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨．β射线也能够穿透1毫米甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨．(3)把掺入14C的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，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查明的情况或规律．人们把作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子．。
放射性的应用与防护 说课稿 教案 教学设计
放射性的应用与防护［教学目标］了解探测放射线的方法知道放射性在各个领域的广泛应用以及我国在这方面的成就，知道放射性防护措施树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想［教学重点］了解探测放射线的方法［教学难点］了解探测放射线的方法［教学过程］一、导入新课教师：前面我们学习了原子核反应的一种形式——衰变。
比如说：具有天然放射性的92号铀，可以发生a 衰变，变成90号钍元素，同时放出一个质子。
本节课我们要学习原子核反应的另外一种形式——原子核的人工转变，以及人工转变产生放射性同位素的应用和核辐射的防护。
二、新课教学：（一）、人工放射性同位素教学教师：1919年，卢瑟福用a 粒子轰击氮原子核（14 N ），通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。
H O He N 1117842147+→+1934年，约里奥——居里夫妇发现用a 粒子金属铝片后，铝片中含有放射性磷（ 30 P ）元素。
Al He P像这样人们用a 粒子，质子、中子等去轰击其他元素的原子核时，都能产生类似的转变，这种用人工方法获得放射性同位素的过程，我们就叫做人工核反应，人工核反应产生的放射性同位素，我们叫做人工放射性同位素。
伴随着人工转变核反应过程产生的射线，叫做人工放射性。
（二）、人工放射性同位素放射性教学教师：原子核的转变，无论是天然自发的衰变，还是人工方式的转变，都伴随着产生各种不同的射线。
这些射线主要包括：a 射线、β射线、γ射线等等。
不同的射线具有不同的特点：比如：a 射线的电离本领很强，可以用来消除机器在运转过程中产生的静电。
γ射线贯穿本领强，可以用来检查金属内部有没有沙眼和裂纹。
我们知道，化学元素周期表中原子序数大于83号以后的元素，都能自发地发生原子核的衰变反应，同时产生天然射线。
这些元素叫做天然放射性元素，这种现象叫做天然放射性现象。
迄今为止，人们发现的天然放射性元素大约有40多种。
而今天用人工方法制造的放射性同位素已经达到了1000多种，每种元素都有自己的放射性同位素。
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高三物理放射性的应用与防护教学设计
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放射性的应用与防护
三维教学目标
、知识与技能
（1）知道什么是核反应，会写出人工转变方程；
（2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点；
（3）了解放射性在生产和科学领域的应用；
（4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。
2、过程与方法：渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
3、情感、态度与价值观：培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
教学重点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。
教学难点：人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：
（1）挂图，实验器材模型，等；
（2）多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、播放等。
（一）引入新课
前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。
本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。
（二）进行新课
、核反应：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。
在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。
人工转变核反应方程：
例如：写出下列原子核人工转变的核反应方程。
（1）1123Na俘获1个α粒子后放出1个质子
（2）1327Al俘获1个α粒子后放出1个中子
（3）816o俘获1个中子后放出1个质子
（4）1430Si俘获1个质子后放出1个中子
理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。
2、人工放射性同位素
（1）放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。
放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学
性质相同。
（2）人工放射性同位素
Al
He
P
（3）人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制；形状容易控制；半衰期短，废料容易处理。
（4）凡是用到射线时，都用人造放射性同位素。
3、放射性同位素的应用：
利用射线：
射线测厚装置：烟雾报警器；放射治疗；培育新品种，延长保质期。
作为示踪原子：棉花对磷肥的吸收；甲状腺疾病的诊断。
4、辐射与安全
通过看书与上网查找资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质。