高中物理 19.3-19.4探测射线的方法放射性的应用与防护课后习题新人教版选修3-5

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高中物理第十九章第三、四节探测射线的方法和放射性的应用与防护练案新人教版选修35

第十九章原子核探测射线的方法和放射性的应用与防护当堂检测 A 组（反馈练）1．有关放射性同位素3015P 的下列说法正确的是（）A ．30301514X P 与互为同位素B ．3015P 与其同位素有相同的化学性质C ．用3015P 制成化合物后的半衰期变长D ．含有3015P 的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响 2．用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变（）A ．低温保存B ．保存在很厚的铅盒里C ．把该元素与其他元素结合成稳定的化合物D ．上述方法均不行3．放射性同位素被用作示踪原子，主要是因为（）A ．放射性同位素不改变其化学性质B ．化合状态的放射性同位素的半衰期比同种放射性元素单质的半衰期要长C ．半衰期与元素所处的物理状态有关D ．放射性同位素很容易制造4．下列说法正确的是（）A ．α粒子穿过威耳逊云室时偏转角度比β粒子大B ．γ粒子在威耳逊云室中一般看不到其径迹C ．根据径迹的长短粗细可知道粒子性质D ．α粒子径迹较细且直，β粒子径迹较粗且弯曲程度大5．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为：4141712781He N O H +→+，下列说法中正确的是（）A ．通过此实验发现了质子B ．实验中利用了放射源放出的γ射线C ．实验中利用了放射源放出的α射线D ．原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒6．近几年，我国不少地方采用了γ刀医疗器械，治疗脑肿瘤患者5000余例，效果较好. γ刀治疗脑肿瘤主要是利用（）A．γ射线有很强的贯穿本领B．γ射线有很强的电离本领C．γ射线有很高的能量D．γ射线能很容易绕过阻碍物到达目的地B组（拓展练）1．放射性同位素的应用主要有两方面，下列实际应用中利用了射线的穿透作用的是（）A．给金属探伤B．检查输油管是否有漏洞C．消毒灭菌D．证明人工合成的牛胰岛素和天然牛胰岛素是同一种物质2．1965年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，使用的鉴别技术是（）A．光谱分析B．同位素示踪原子C．微机技术D．测定介电常数参考答案当堂检测 A组（反馈练）1．BD， 2．D， 3．A， 4．BC， 5．AC， 6．ACB组（拓展练）1．A 2．B。

课时作业16：19.3-19.4 探测射线的方法放射性的应用与防护

3探测射线的方法4放射性的应用与防护一、选择题考点一射线的探测及应用1．为了说明用α粒子轰击氮，打出了质子是怎样的一个物理过程，布拉凯特在充氮云室中，用α粒子轰击氮，在他拍摄的二万多张照片中，终于从四十多万条α粒子径迹中发现了8条产生分叉，这一实验数据说明了()A．α粒子的数目很少，与氮发生相互作用的机会很少B．氮气的密度很小，α粒子与氮接触的机会很少C．氮核很小，α粒子接近氮核的机会很少D．氮气和α粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少答案 C解析因为氮原子核很小，所以α粒子接近氮原子核的机会很少，使发生反应后径迹分叉的机会很少，故正确答案为C.2．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有()A．放射性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．利用γ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答案 D解析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，将静电消除．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良品种．用γ射线治疗肿瘤对人体有副作用，因此要科学地控制剂量．3.如图1所示为α粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则()图1A．细而长的是α粒子的径迹B．粗而短的是氧核的径迹C．细而长的是氧核的径迹D．粗而短的是质子的径迹答案 B解析根据电荷数守恒和质量数守恒，α粒子与氮核发生核反应，产生氧核和质子，则粗而短的是氧核的径迹，细而长的是质子的径迹，故B项正确，A、C、D错误．4.为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂纹等伤痕存在．如图2所示是利用射线检测钢柱内部是否存在砂眼或裂纹情况的示意图，若钢柱的直径为20 cm，则下列说法正确的是()图2A．射线源放出的射线应该是β射线B．射线源放出的射线应该是α射线C．射线源放出的射线应该是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答案 C解析此射线必须穿透部件，接收器才能接收射线粒子，用一张纸就能将α射线挡住，β射线只能穿透几毫米厚的铝板，γ射线能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土，显然应该用γ射线检查直径为20 cm的钢铁部件内部是否有伤痕存在，选项C正确，A、B选项错误；当遇到钢柱内部有砂眼或裂纹时，穿过钢柱到达探测器的γ射线比没有砂眼或裂纹处的要强一些，选项D错误．考点二人工转变与核反应方程5.(2018·福州八县(市)高二期末联考)如图3所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是α粒子源，F是铝箔，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光产生的原因是()图3A ．α粒子射到屏S 上产生的B ．粒子源放出的γ射线射到屏上产生的C ．α粒子轰击铝箔F 上打出的某种粒子射到屏上产生的D ．α粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的答案 D解析充入氮气后，α粒子轰击氮核产生质子，质子穿过铝箔后射到荧光屏上，使荧光屏上出现闪光，故选D.6．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x ＋73Li ―→2y ，y ＋14 7N ―→x ＋17 8O ，y ＋94Be ―→z ＋12 6C ，x 、y 和z 是3种不同的粒子，其中z 是( ) A ．α粒子 B ．质子 C ．中子 D ．电子答案 C解析把前两个方程化简，消去x ，即14 7N ＋73Li ―→y ＋17 8O ，可知y 是 42He ，结合第三个方程，根据电荷数守恒和质量数守恒可知z 是中子10n.因此选项C 正确． 7．在下列四个核反应方程中，X 1、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子①31H ＋X 1→42He ＋10n ②14 7N ＋42He →17 8O ＋X 2 ③94Be ＋42He →12 6C ＋X 3 ④2412Mg ＋42He →2713Al ＋X 4则以下判断中正确的是( ) A ．X 1是质子 B ．X 2是中子 C ．X 3是电子 D ．X 4是质子答案 D解析根据核反应的质量数和电荷数守恒知，X 1为21H ，A 错；X 2为11H ，B 错；X 3为10n ，C 错；X 4为11H ，D 对．考点三综合应用8．将威耳逊云室置于匀强磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P ，放出一个正电子后变成原子核3014Si ，如图所示能近似地反映正电子和Si 核轨迹的是( )答案 B解析把放出的正电子和衰变生成物Si 核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，所以放出的正电子运动方向跟Si 核运动方向一定相反．由于它们都带正电荷，在洛伦兹力作用下一定形成两个外切圆的轨道，C 、D 错误．因为洛伦兹力提供向心力，即q v B ＝m v 2r，所以做匀速圆周运动的半径为r ＝m vqB.衰变时，放出的正电子与Si 核的动量大小相等，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即r e r Si ＝q Si q e ＝141.可见正电子运动的轨迹的半径较大，B 正确，A 错误．9．(多选)一个质子以1.4×107 m/s 的速度撞一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列说法正确的是( )A ．核反应方程为2713Al ＋11H →2814Si B ．核反应方程为2713Al ＋11H →2714Si ＋10nC ．硅原子核速度的数量级为107 m/sD ．硅原子核速度的数量级为105 m/s 答案 AD解析核反应方程为2713Al ＋11H →2814Si ，由动量守恒定律得m ×1.4×107 m/s ＝28m v ′，解得v ′＝5×105 m/s ，因此选项A 、D 正确．二、非选择题10．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．(1)238 92U →234 90Th ＋________. (2)94Be ＋42He →12 6C ＋________. (3)234 90Th →234 91Pa ＋________. (4)3015P →3014Si ＋________.(5)235 92U ＋________→9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n. (6)14 7N ＋42He →17 8O ＋________.答案 (1)42He (2)10n (3)0－1e (4)0＋1e (5)10n (6)11H解析在核反应过程中，遵循电荷数守恒、质量数守恒规律．对参与反应的所有基本粒子采用左下角(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)中电荷数为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)，中子(10n)，质子(11H)．11．同位素这个概念是1910年英国科学家索迪(1877～1956)提出的．许多元素都存在同位素现象，在目前已发现的114种元素中，稳定同位素约300多种，而放射性同位素达1 500种以上，而且大多数是人工制造的．(1)中国科学院近代物理研究所的科学家利用兰州重离子加速器首次制得镤元素的一种同位素(234Pa)．已知234 90Th(钍)→234Pa(镤)＋0－1e(电子)，则234Pa 原子核里的中子数应为________． (2)1934年，科学家在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是拿走α放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期．①写出α粒子轰击铝箔(2713Al)产生中子的核反应方程式．②上述产生的具有放射性的同位素叫放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式．答案 (1)143 (2)①2713Al ＋42He →3015P ＋10n ②3015P →3014Si ＋ 0＋1e解析 (1)由方程两边的质量数和电荷数守恒，可知234Pa 中质子数为91，则中子数为234－91＝143.(2)①铝核被α粒子击中后产生中子的核反应方程式为2713Al ＋42He →3015P ＋10n ；②3015P 是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，该核反应方程式为：3015P →3014Si ＋0＋1e.12．1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的2713Al ，发现了放射性磷3015P 和另一种粒子．(1)写出这个过程的核反应方程式；(2)若该种粒子以初速度v 0与一个静止的12C 核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v 1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C 核的速度．答案 (1)2713Al ＋42He →3015P ＋10n (2)v 0＋v 112，方向与该粒子原运动方向相同解析 (1)核反应方程式为2713Al ＋42He →3015P ＋10n.(2)由(1)知，该种粒子为中子，设该种粒子的质量为m ，则12C 核的质量为12m ，设碰撞后12C 核的速度为v 2，由动量守恒定律可得m v 0＝m (－v 1)＋12m v 2，解得v 2＝v 0＋v 112，碰撞后12C 核的速度方向与该粒子原运动方向相同．。

高中物理第十九章原子核探测射线的方法放射性的应用与防护课后提升作业新人教版选修.doc

19.3-19.4 探测射线的方法放射性的应用与防护课后提升作业【基础达标练】1.(多选)有关放射性同位素P的下列说法,正确的是( )A.P与X互为同位素B P与其同位素有相同的化学性质C.用P制成化合物后它的半衰期变长D P能释放正电子,可用其作示踪原子,观察磷肥对植物的影响【解析】选B、D。

同位素有相同的质子数,不同的质量数,故A错;同位素有相同的化学性质,故B对;半衰期与物理、化学状态无关,故C错P为放射性同位素,可用作示踪原子,故D 对。

故正确答案为B、D。

2.(多选)下列关于盖革—米勒计数器的说法正确的是( )A.射线的电离作用使计数器计数B.α射线的电离作用强,而γ射线电离作用弱,故计数器只能记录α粒子C.无论是α、β、γ射线都能用计数器计数D.计数器不能区分时间间隔小于200μs的两个粒子【解析】选A、C、D。

根据盖革—米勒计数器的计数原理可知,当射线进入管内时,它使管内气体电离,产生的电子在电场中加速到达阳极,正离子到达阴极,产生脉冲放电,使计数器计数。

选项A、C正确,B错误;两个射来的粒子如果时间间隔小于200μs,计数器不能区分,故选项D正确。

3.(多选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,核反应方程为He N O H,下列说法中正确的是( )A.通过此实验发现了质子B.实验中利用了放射源放出的γ射线C.实验中利用了放射源放出的α射线D.原子核在人工转变过程中,电荷数可能不守恒【解析】选A、C。

由物理学史知A项对;本实验用α粒子轰击N而非γ射线,B项错、C 项对;核反应方程两边电荷数必守恒,D项错。

4.对放射性的应用,下列说法不正确的是( )A.放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.对放射性的废料,要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C.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.对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的【解析】选A。

高中物理第十九章原子核34探测射线的方法放射性的应用与防护练习含解析新人教版选修3_520190507346.docx

3、4 探测射线的方法放射性的应用与防护基础巩固1.用高能Kr(氪)离子轰击Pb(铅),释放出一个中子后,生成了一个新核,关于新核的推断正确的是()A.其质子数为122B.其质量数为294C.其原子序数为118D.其中子数为90Pb Kr X,新核质量数为293,质子数为118,中子数为293-118=175。

故正确选项为C。

2.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γ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,知这种射线是穿透能力最差的α射线,选项A、B均错误;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。

3.用α粒子照射充氮的云室,摄得如所示的照片,下列说法正确的是()A.A是α粒子的径迹,B是质子的径迹,C是新核的径迹B.B是α粒子的径迹,A是质子的径迹,C是新核的径迹C.C是α粒子的径迹,A是质子的径迹,B是新核的径迹D.B是α粒子的径迹,C是质子的径迹,A是新核的径迹粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子,入射的是α粒子,所以B是α粒子的径迹,产生的新核质量大,电离作用强,所以径迹粗而短,故A是新核的径迹,质子电离作用弱一些,贯穿能力强,所以细而长的径迹是质子的径迹,所以正确选项为D。

4.以下几个原子核反应中,X代表α粒子的反应式是()A He Be C+XB Th Pa+XC Th+XD Si+X,故各核反应方程补充完整应为:A He Be n。

e。

C Th He。

D P Si e。

故选C。

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19.3-19.4 探测射线的方法放射性的应用与防护[基础达标练]1．(多选)下列说法正确的是( )A．在威耳逊云室中能观察三种粒子的径迹B．GM计数器利用了射线的电离本领C．应用GM计数器除了用来计数，还能区分射线的种类D．现在人类利用的射线都是用人工放射性同位素，不用天然放射性物质答案BD解析在威耳逊云室中，γ射线的径迹观察不到，A错误；GM 计数器并不能区分射线种类，C错误；B、D正确。

2．(多选)联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从天然铀中提炼铀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，而且残留物可长期危害环境，下列关于其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，对环境产生长期危害C．铀238的衰变速度很快D．铀的半衰期很长答案AD解析贫铀，是从金属铀中提炼出核材料铀235以后得到的副产品，其主要成分是放射性较弱的铀238，故称贫化铀，简称贫铀。

贫铀的辐射能仅是天然铀的60%，虽然弱一些，但并无本质减少，会对人体产生伤害，对环境造成污染，故A项正确，B项错误；在自然界中存在铀的三种同位素(铀234、235、238)，均带有放射性，拥有非常长的半衰期(数亿年至数十亿年)，故C项错误，D项正确。

8O注入3．(多选)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15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原理判断下列表述正确的是( )A.15 8O在人体内衰变方程是158O―→15 7N＋01e－1e―→2γB．正、负电子湮灭方程是01e＋0C．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答案ABC解析由题意知，A、B正确；显像的原理是采集γ光子，即注入人体内的15 8O衰变放8O主要用途是作为示踪原子，故C 出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子，因此15正确，D错误。

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探测射线的方法放射性的应用与防护基础达标1．(多选)利用威尔逊云室探测射线，下列说法正确的 ( )A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹B．威耳逊云室中径迹直而粗的是α射线C．威耳逊云室中径迹细而弯曲的是γ射线D．威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负【解析】云室内充满过饱和蒸气，射线经过时把气体电离，过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴，雾滴沿射线的路线排列，显示出射线的径迹，故A选项正确；由于α粒子的电离本领大，贯穿本领小，所以α射线在云室中的径迹粗而短，即B选项正确，由于γ射线的电离本领很弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，而细长径迹是β射线的，所以C 选项错误；把云室放在磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可以判断射线所带电荷的正负，所以D选项错误．【答案】AB2．盖革—米勒计数器对下列哪种粒子计数( )A．α粒子 B．β粒子C．γ粒子 D．三种粒子均可【解析】盖革—米勒计数器灵敏度很高，可以对α、β、γ三种射线计数，只是不能区分它们，故D项正确．【答案】 D3．现代建筑使用的花岗岩石材和家庭装修使用的花岗岩板材中也存在不同程度的放射性，某同学要测定附近建筑材料厂生产的花岗岩板材的放射性辐射是否超标，他选用哪种仪器较好( )A．威尔逊云室B．气泡室C．盖革—米勒计数器D．以上三种效果都很好【解析】花岗岩板材的放射性都比较弱，用云室、气泡室很难测出，而计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便．【答案】 C4．美国医生用123I对老布什总统诊断，使其很快恢复健康.123I的特性是( )A．半衰期长，并迅速从体内清除B．半衰期长，并缓慢从体内清除C．半衰期短，并迅速从体内清除D．半衰期短，并缓慢从体内清除【解析】在人体内作为示踪原子应该半衰期短，并能迅速从体内清除，以减小危害和遗留．【答案】 C5．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有( )A．放射性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性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出．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良品种．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．【答案】 D6．下面列出的是一些核反应方程：3015P→3014Si ＋X ，94Be ＋21H→10 5B ＋Y ，42He ＋42He→73Li ＋Z ，其中( )A ．X 是质子，Y 是中子，Z 是正电子B ．X 是正电子，Y 是质子，Z 是中子C ．X 是中子，Y 是正电子，Z 是质子D ．X 是正电子，Y 是中子，Z 是质子【解析】依据核反应方程的两个基本规律：质量数守恒和电荷数守恒，即可得出选项D 正确．【答案】 D7．完成下列各核反应方程(1)10 5B ＋42He ―→13 7N ＋( )(2)94Be ＋( )―→12 6C ＋10n(3)2713Al ＋( )―→2712Mg ＋11H(4)14 7N ＋42He→17 8O ＋( )(5)238 92U ―→234 90Th ＋( )(6)2311Na ＋( )―→2411Na ＋11H(7)2713Al ＋42He→10n ＋( )；3015P→3014Si ＋( )【答案】 (1)10 5B ＋42He ―→13 7N ＋10n(2)94Be ＋42He ―→12 6C ＋10n(3)2713Al ＋10n ―→2712Mg ＋11H(4)14 7N ＋42He→17 8O ＋11H(5)238 92U ―→234 90Th ＋42He(6)2311Na ＋21H ―→2411Na ＋11H(7)2713Al ＋42He→10n ＋3015P(磷30放射性同位素)3015P→3014Si ＋01e(正电子)8．写出下列原子核人工转变的核反应方程．(1)2311Na(钠核)俘获1个α粒子后放出1个质子；(2)2713Al(铝核)俘获1个α粒子后放出1个中子；(3)16 8O(氧核)俘获1个中子后放出1个质子；(4)3014Si(硅核)俘获1个质子后放出1个中子．【答案】 (1)2311Na ＋42He→2612Mg ＋11H ；(2)2713Al ＋42He→3015P ＋10n ；(3)16 8O ＋10n→16 7N ＋11H ；(4)3014Si ＋11H→3015P ＋10n.能力提升1.如右图所示，X 为未知的放射源，L 为薄铝片，若在放射源和盖革—米勒计数器之间加上L 后，计数器的计数率大幅度减小；再在L 和计数器之间再加垂直纸面向下的匀强磁场，计数器的计数率不变．则X 可能是( )A ．α和β的混合放射源B ．纯α放射源C ．α和γ的混合放射源D ．纯γ放射源【解析】此题考查运用三种射线的性质分析问题的能力，正确理解计数器的计数率的含义是解决本题的关键．在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，如图所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是α粒子源，是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的上打出的某种粒子射到屏上产生的射线射到屏上产生的该实验的核反应方程是14 7N＋42He→17 8O＋11H这是原子核的第一次人工转变，世界第一次发现质子的实验，而本题出现的闪光是粒子从氮核里打出的质子穿过铝箔射到屏上产生的．．某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可，并总结出它们的几种用途.同位素放射线半衰期90β28年。

高中物理 19.3-19.4探测射线的方法放射性的应用与防护课时提升训练(含解析)新人教版选修3-

19.3-19.4探测射线的方法放射性的应用与防护1.关于放射性同位素,如下说法正确的答案是( )A.每一种放射性同位素都有一定的半衰期B.每一种元素都有放射性同位素C.放射性同位素都是天然形成的,不能用人工方法得到D.每种元素的放射性同位素只有一种【解析】选A。

每种放射性同位素都要发生衰变,所以都有半衰期;不是所有的元素都有放射性同位素;通过人工方法也能得到放射性同位素,如磷30;既然是同位素,肯定至少有两种。

综上所述,只有A正确。

2.(多项选择)关于国际通用的放射性标志,如下说法正确的答案是( )A.国际通用的放射性标志是毒性标志的骷髅B.国际通用的放射性标志是以黄色的圆形为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形C.有此项标志的地方是有放射性危险的地方D.没有特别的极其特殊的需要要远离有国际通用的放射性标志的地方【解析】选B、C、D。

国际通用的放射性标志是以黄色的圆形为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形,A错,B正确;因为放射性的危险性和放射性的穿透性,所以要远离有放射性的地方,C、D正确。

3.(多项选择)对放射性的应用,如下说法正确的答案是( )A.放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.对放射性的废料,要装入特制的容器并埋入深地层进展处理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.对可能有放射性污染的场所或物品进展检测是很有必要的【解析】选B、C、D。

放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,但也会对人体的正常细胞有伤害,选项A错;正因为放射线具有伤害作用,选项B、C、D均是正确的。

4.(2013·长宁区高二检测)最近医学界通过用放射性14C标记的C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病(AIDS),如此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【解析】选A。

高中物理第十九章原子核探测射线的方法放射性的应用与防护课时检测区能力达标新人教版选修.doc

19.3-19.4 探测射线的方法放射性的应用与防护课时检测区·能力达标1.(多选)利用威耳逊云室探测射线,下列说法正确的是( )A.威耳逊云室内充满过饱和蒸气,射线经过时可显示出射线运动的径迹B.威耳逊云室中径迹直而粗的是α射线C.威耳逊云室中径迹细而弯曲的是γ射线D.威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离,所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负【解析】选A、B。

云室内充满过饱和蒸气,射线经过时把气体电离,过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴,雾滴沿射线的路线排列,显示出射线的径迹,故A选项正确;由于α粒子的电离本领大,贯穿本领小,所以α射线在云室中的径迹粗而短,即B选项正确,由于γ射线的电离本领很弱,所以在云室中一般看不到它的径迹,而细长径迹是β射线的,所以C选项错误;把云室放在磁场中,由射线径迹的弯曲方向就可以判断射线所带电荷的正负,所以D选项错误。

2.在下列四个核反应方程中,X1、X2、X3和X4各代表某种粒子H+X1He n N He O+X2Be He C+X3Mg He Al+X4则以下判断中正确的是( )A.X1是质子B.X2是中子C.X3是电子D.X4是质子【解析】选D。

根据核反应的质量数和电荷数守恒知,X1为H,A错误;X2为H,B错误;X3为n,C错误;X4为H,D对。

3.(多选)(2018·广州高二检测)据报道,我国自己研究的旋式γ刀治疗脑肿瘤效果非常好,将进入各大医院为患者服务。

治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半个小时内完成手术。

γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )A.γ射线具有很强的贯穿本领B.γ射线具有很强的电离作用C.γ射线具有很强的能量D.γ射线很容易绕过阻碍物到达目的地【解析】选A、C。

γ射线具有很强的能量,贯穿本领很强,能穿过几厘米厚的铅板,γ射线电离作用较弱,B错误;γ射线的波长较短,不容易发生衍射,也就不容易绕过阻碍物,D错误。

【补偿训练】(多选)铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应Al He→X n。

高中物理第十九章原子核 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护课后集训新人教版选修35

3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护课后集训基础达标1.下列说法正确的是( )A.根据轨迹的长短粗细可以知道离子的性质B.α粒子径迹细且直，β粒子径迹较粗且弯曲程度大C.α粒子穿过威尔逊云室时偏转角比β粒子的大D.γ粒子在威尔逊云室中一般看不见其径迹解析：α粒子的质量比较大，在气体中飞行不易改变方向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，过饱和酒精蒸气凝结在这些离子上，形成很粗的径迹，所以它在云室中的径迹直而短粗；β粒子的质量小,跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小,沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，且常常发生弯曲；γ粒子的电离本领更小，一般看不见它的径迹.因此，我们根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质.故选项A 、C 、D 正确. 答案：ACD2.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为H O N He 1117814742+→+，下列说法中正确的是( )A.通过此实验发现了质子B.实验中利用了放射源放出的γ射线C.实验中利用了放射源放出的α射线D.原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒答案：AC3.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，因此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能使其DNA 发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种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危害解析：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，将静电泄出.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良品种.用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量.答案：D4.关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )A.利用γ射线使空气电离，把静电荷泄去B.利用α射线照射植物的种子，使产量显著增加C.利用β射线来治肺癌、食道癌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：β或α射线的电离本领较大，可以消除工业上有害的静电积累，选项A 错误.β射线或γ射线的穿透性强，可以辐射育种、辐射保鲜、消毒杀菌和医治肿瘤等工作，选项B 、C 错误.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，选项D 正确. 答案：D5.硼10俘获一个α粒子后生成氮13放出x 粒子,而氮13是不稳定的,它放出y 粒子而变成碳13.那么x 和y 粒子分别是( )A.质子和电子B.质子和中子C.中子和正电子D.中子和电子解析：整个过程的反应方程是n N He B 1013742105+→+,e C N 01136137+→，即x 和y 粒子分别是中子和正电子，故选C.答案：C6.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子( )A.γ射线探伤仪B.利用含有放射性碘131的铀检测地下输油管漏油情况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，用以检测确定农作物吸收养分的规律解析：示踪原子的获得可用物理方法和化学方法.化学方法的原理是同位素具有相同的化学性质.在制造化合物时用适量的放射性同位素取代非放射性同位素，以后便可通过仪器探测跟踪该元素的“去向”，在工业中可以用以测定输油管中的流速，测定油管的漏油情况等.γ射线探伤仪可检查金属内部的损伤，其物理依据是有很强的贯穿本领.钴60 能放出γ射线，大量杀死癌细胞.答案：BD7.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.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解析：因放射线的电离作用，空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和，从而使验电器所带电荷消失.答案：B8.γ射线具有几个特点：①γ射线具有极强的穿透本领；②γ射线很容易地绕过障物到达病灶区域；③γ射线具有很高的能量.用“γ刀”治疗肿瘤，不用麻醉，病人在清醒的状态下经较短时间可完成手术，在此过程中，主要利用的是( )A.①②B.②③C.①②③D.①③ 解析：γ射线具有极强的穿透本领，具有很高的能量，可以穿透皮肤并杀死癌细胞. 答案：D综合运用9.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 作.解析：把搀入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搀到其他物质中去，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.答案：示踪原子10.完成下列核反应方程，并指出其中哪个是发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程.(1)_________14610147+→+C n N(2)_________17842147+→+O He N(3)He n B 4210105_________+→+(4)n He B 1042105_________+→+(5)________5727215626+→+Co H Fe解析：根据质量数守恒和电荷数守恒，可以判定.答案：(1)H 11 (2) H 11 (3)Li 73 (4)C 126 (5)n 10 发现质子的核反应方程是(2)，发现中子的核反应方程是(4)拓展探究11.为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液均匀倒入水库.已知该溶液1min 衰变8×107次，该放射性同位素的半衰期为2天，经10天后，从水库后取出1m 3的水，测得1min衰变10次，该水库中取出1m 3的水，测得1min 衰变10次，该水库存水是来________.解析：设原放射性元素质量为m 0，10天后的质量为m ，水库共有Q m 3水，10天后每立方米水中放射性元素剩余量为Qm .由衰变规律知：m=m 00210321)21(m =.因为放射性物质单位时间内衰变次数跟放射性元素的质量成正比，所以由题意可知m 0∶Qm =8×107∶10，即得水库存水量Q=0m m ×8×107 m 3=2.5×105 m 3. 答案：2.5×105 m 3。

高中物理第十九章第3节第4节探测射线的方法放射性的应用与防护课时作业新人教版选修35

第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护1．探测射线的理论根据(1)放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生______，过热液体会产生______．(2)放射线中的粒子会使照相乳胶______．(3)放射线中的粒子会使荧光物质产生______．2．探测射线的仪器(1)威耳逊云室①原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子______，________酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹．(2)气泡室：气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是______，例如________．粒子通过______液体时，在它的周围产生______而形成粒子的径迹．(3)盖革－米勒计数器G－M计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便．因为不同的射线产生的脉冲现象______，因此只能用来计数，不能区分射线的______．3．核反应及放射性同位素(1)核反应：原子核在________的轰击下产生________的过程．(2)核反应的规律：在核反应中，________守恒、__________守恒，还遵守动量守恒．(3)原子核的人工转变：原子核在某些粒子的轰击下生成新的原子核，这种核反应称为人工转变．①发现质子：________用α粒子轰击氮原子核，发现质子的核反应是第一次实现原子核的人工转变．14 7N＋42He→178O＋________.②中子的发现：__________用α粒子轰击铍原子核发现了中子，94Be＋42He→＋126C________.【概念规律练】知识点一探测放射线的方法1．关于威耳逊云室探测射线，下述正确的是()A．威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示出射线运动的径迹B．威耳逊云室中径迹直而清晰的是α射线C．威耳逊云室中径迹细而长的是γ射线D．威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负2．下列说法中错误的是()A．威耳逊云室和盖革—米勒计数器都是利用了放射线使气体电离的性质B．盖革—米勒计数器除了来计数，还能区分射线的种类C．用威耳逊云室探测射线时，径迹直而清晰的是α粒子的径迹D．根据气泡室中粒子径迹的照片上记录的情况，可以分析粒子的带电、动量、能量等情况知识点二核反应3．完成下列各核反应方程．A.10 5B＋42He→13 7N＋________B.94Be＋________→12 6C＋10nC.14 7N＋42He→17 8O＋________D.2311Na＋________→2411Na＋1H4．下面列出了一些核反应方程3015P→3014Si＋X，94Be＋21H→105B＋Y，42He＋42He→73Li＋Z，其中()A．X是质子，Y是中子，Z是正电子B．X是正电子，Y是质子，Z是中子C．X是中子，Y是正电子，Z是质子D．X是正电子，Y是中子，Z是质子知识点三放射性的应用与防护5．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A．作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B．作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点C．γ射线探伤利用了γ射线贯穿能力很强的性质D．γ射线探伤利用了γ射线电离能力很强的性质6．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，因此达到了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能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种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【方法技巧练】核反应方程的书写方法7．在核反应方程42He＋147N→178O＋x中，x射线所代表的粒子是()A.11HB.21HC.31HD.10n8．1993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20278Pt.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20480Hg，反应过程可能有两种：①生成20278Pt，放出氦原子核，②生成20278 Pt，放出质子和中子；(3)生成的铂20278Pt发生两次衰变，变成稳定的原子核汞20280Hg.写出上述核反应方程．1．用威耳逊云室探测射线，其中粒子在威耳逊云室中径迹直而清晰的是()A．α粒子B．β粒子C．γ粒子D．以上都不是2．利用威耳逊云室探测射线时能观察到又短又粗而且弯曲的径迹，则下列说法正确的是()A．可知有α射线射入云室中B．可知有β射线射入云室中C．观察到的是射线粒子的运动D．观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴3．有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是()A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响4．关于同位素的下列说法中，正确的是()A．一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置相同B．一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质都相同C．同位素都具有放射性D．互称同位素的原子含有相同的质子数5．关于放射性同位素，以下说法正确的是()A．放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样B．放射性同位素衰变可生成另一种新元素C．放射性同位素只能是天然衰变时产生，不能用人工方法制得D．以上说法均不对6．放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为()A．放射性同位素不改变其化学性质B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D．放射性同位素容易制造7．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：2713Al＋42He→X＋10n.下列判断正确的是() A.10n是质子 B.10n是中子C．X是2814Si的同位素D．X是3115P的同位素8．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α射线、β射线、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随着α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了49．人们常用示踪原子来研究物质组成的规律，包括对人体组织的研究，对人体疾病研究时所用的示踪原子应当选用()A．半衰期长的放射性同位素B．半衰期短的放射性同位素C．放射性强的天然放射性元素D．不发生衰变的同位素10．如图1中分别表示α射线、β射线、γ射线的威耳逊云室中的径迹，其中表示α射线的径迹是()图1A．a B．bC．c D．不确定11．在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子23592U＋10n―→9538Sr＋13854Xe＋3X121H＋X2→32He＋10n，23892U―→23490Th＋X32412Mg＋42He―→2713Al＋X4 以下判断正确的是()A．X1是中子B．X2是质子图212．如图2所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．(1)请简述自动控制的原理．(2)如果工厂生产厚度为1 mm的铝板，在α、β和γ三种射线中，哪一种对铝板的厚度控制起主要作用？为什么？第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护课前预习练1．(1)雾滴气泡(2)感光(3)荧光2．(1)①电离过饱和②直而清晰又细又直又短又粗弯曲的看不到(2)液体液态氢过热气泡(3)相同种类3．(1)其他粒子新原子核(2)质量数电荷数(3)①卢瑟福1H②查德威克10n课堂探究练1．AB[云室内充满过饱和蒸气，射线经过时把周围气体电离，过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴，雾滴沿射线的路线排列，显示出射线的径迹，故A选项正确；由于α粒子的电离本领大，贯穿本领小，所以α射线在云室中的径迹直而清晰，B选项正确；由于γ射线的电离本领很弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，所以C选项错误；把云室放在磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可以判断射线所带电荷的正负，所以D选项错误．]2．B[盖革—米勒计数器只能来计数，不能区分射线的种类，因为不同的射线在盖革—米勒计数器中产生的脉冲现象相同．故答案选B.]3．A.10n B.42He C.11H D.21H4．D[根据核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒，可知X为01e(正电子)，Y为10n(中子)，Z为1H(质子)，故D正确．]5．BC[根据放射性的性质分析放射性的应用．作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点，利用γ射线探伤是利用了γ射线的贯穿能力强的性质，正确选项为B、C.]6．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，将静电泄出．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，因此要科学地严格控制剂量，本题选D.]7．A[根据核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒即可推断出x为质子(11H)．]8．见解析解析根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新生核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程．上述核反应方程如下：(1)94Be＋1H→95B＋10n78Pt＋32He(2)①20480Hg＋10n→20280Hg＋10n→20278Pt＋211H＋10n②20479Au＋0－1e78Pt→202(3)20279Au→20280Hg＋0－1e202方法总结不管是原子核的衰变，还是原子核的人工转变，都遵守质量数、电荷数守恒的规律．另外还要注意：(1)中间用箭头，不能写成等号．(2)核反应依事实写，不能杜撰．课后巩固练1．A[α粒子的质量比较大，在空气中飞行时不易改变方向．由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而清晰，故A正确．β粒子的质量小，跟气体碰撞时易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，高速β粒子的径迹又细又直，低速β粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的．γ粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹．故B、C错误．]2．BD[因为观察到威耳逊云室中又短又粗而且弯曲的径迹，是β射线的径迹，故A错、B对；射线粒子的运动用肉眼是观察不到的，观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴，D对，故选B、D.]3．BD4．AD[质子数相同、中子数不同的原子核互称同位素，由于它们的原子序数相同，因此在元素周期表中的位置相同．虽然核电荷数相同，但由于中子数不同，因此物理性质不同．一种元素的同位素不都具有放射性，其中具有放射性的同位素叫放射性同位素．]5．AB[放射性同位素也具有放射性，半衰期不受物理和化学因素的影响，衰变后形成新的原子核，选项A、B正确．大部分放射性同位素都是人工转变后获得的．C、D错误．] 6．ABC[放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项A、B、C正确，选项D不正确．]7．BD[由核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知，X是3015P，故选项C错误，选项D 正确；10n为中子，故选项A错误，选项B正确．]8．BC[半衰期是大量原子核衰变的统计规律，A错；α衰变时，质量数减少4，质子数减少2，中子数减少2，D错．]9．B[半衰期短的同位素不易对人体造成长期的放射性损害，故选B.]10．A11．AC[根据电荷数守恒可得X1、X2、X3、X4的电荷数分别为0、1、2、1，根据质量数守恒可得X1、X2、X3、X4的质量数分别为1、2、4、1，则X1、X2、X3、X4分别为中子、氘核、α粒子、质子，故A、C正确．]12．见解析解析(1)放射线具有穿透本领，如果向前移动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，将这种变化转变为电信号输入到相应的装置，使之自动地控制图中右侧的两个轮间的距离，达到自动控制铝板厚度的目的．(2)β射线起主要作用．因α射线的贯穿本领很弱，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1 mm 厚的铝板．γ射线的贯穿本领很强，能穿透几厘米厚的铅板，1 mm厚的铝板基本不影响γ射线的强弱，当铝板厚度发生变化时，透过铝板的β射线强度发生变化，而穿过铝板的γ射线强度几乎不变．故对控制铝板厚度起主要作用的是β射线．。

高中物理选修3-5课时作业2：19.3-19.4探测射线的方法放射性的应用与防护

3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护(时间：60分钟)题组一射线的探测及应用1．下列关于放射线的探测说法错误的是() A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似B．由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况C．盖革—米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离本领D．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的种类[答案] D2.用α粒子照射充氮的云室，摄得如图19－3、4－2所示的照片，下列说法中正确的是()图19－3、4－2A．A是α粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹B．B是α粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹C．C是α粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹D．B是α粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹[答案] D[解析]α粒子轰击氮的核反应方程为42He＋14 7N→17 8O＋11H，入射的是α粒子，所以B是α粒子产生的径迹，质量大电离作用强的新核178O，径迹粗而短，故A是新核径迹，质子电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹，所以正确选项为D.3．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．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．4．有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是()A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响[答案]BD[解析]同位素有相同的质子数，所以选项A错误；同位素有相同的化学性质，所以选项B正确；半衰期与元素属于化合物或单质没有关系，所以3015P 制成化合物后它的半衰期不变，即选项C错误；含有3015P的磷肥由于衰变，可记录磷的踪迹，所以选项D正确．5．近几年，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，半个小时内完成手术，无须住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研究的旋式γ刀性能更好，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射线具有很强的贯穿本领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射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地[答案]AC6．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是() A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4[答案] B[解析]半衰期是对大量原子核的统计规律，A项错误；β衰变是核内中子转化来的，B项正确；γ射线的电离作用弱，C错误；对α衰变，质量数减少4，中子数减少2，D错误．题组二核反应方程7．在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子①31H＋X1―→42He＋10n②14 7N＋42He―→17 8O＋X2③94Be＋42He―→12 6C＋X3④2412Mg＋42He―→2713Al＋X4则以下判断中正确的是() A．X1是质子B．X2是中子C．X3是电子D．X4是质子[答案] D[解析]根据核反应的质量数和电荷数守恒知，X1为21H，A错；X2为11H，B 错；X3为10n，C错；X4为11H，D对．8．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为16 8O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b 的判断正确的是() A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表电子，a＝17，b＝－1C．X代表正电子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1[答案] C[解析]根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示为0＋1e，为正电子，故C项正确，A、B、D三项错误．9．一个质子以1.0×107m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是() A．核反应方程为2713Al＋11H―→2814SiB．核反应方程为2713Al＋10n―→2814SiC．硅原子核速度的数量级为107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致D．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向跟质子的初速度方向一致[答案]AD[解析]由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确、B选项错误；由动量守恒定律求得硅原子速度的数量级为105 m/s，即D选项正确．10．(2013·上海，21)放射性元素210 84Po衰变为206 82Pb，此衰变过程的核反应方程是________；用此衰变过程中发出的射线轰击19 9F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是________．[答案]210 84Po ―→206 82Pb ＋42He42He ＋19 9F ―→2210Ne ＋11H[解析] 根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是210 84Po ―→206 82Pb ＋42He.用α射线轰击19 9F ，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：42He ＋19 9F ―→2210Ne ＋11H.题组三综合应用11．将威耳逊云室置于磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P ，放出一个正电子后变成原子核3014Si ，如图所示能近似反映正电子和Si 核轨迹的是( )[答案] B[解析] 把放出的正电子和衰变生成物Si 核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，放出的正电子的方向跟Si 核运动方向一定相反．由于它们都带正电荷，在洛伦兹力作用下一定形成两个外切圆的轨道，C 、D 可排除．因为洛伦兹力提供向心力，即q v B ＝m v 2r . 所以做匀速圆周运动的半径为r ＝m vqB .衰变时，放出的正电子与反冲核Si 的动量大小相等，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即r e r Si＝q Si q e＝141.可见正电子运动的圆半径较大．12．1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用6027Co 的衰变来验证，其核反应方程是6027Co―→A Z Ni＋0－1e＋νe.其中νe是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零．(1)在上述衰变方程中，衰变产物A Z Ni的质量数A是________，核电荷数Z是________．(2)在衰变前6027Co核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物Ni和0－1e的运动径迹不在一条直线上，如果认为衰变产物只有Ni和0e，那么衰变过程将违－1背________守恒定律．(3)6027Co是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种．我国应用该方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，年种植面积曾达到3 000多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大．γ射线处理作物后主要引起________，从而产生可遗传的变异．[答案](1)6028(2)动量(3)基因突变[解析](1)根据质量数和电荷数守恒，核反应方程写成：6027Co―→6028Ni＋0－1e ＋νe，由此得出两空分别为60和28.(2)衰变过程遵循动量守恒定律．原来静止的核动量为零，分裂成两个粒子后，这两个粒子的动量和应还是零，则两粒子径迹必在同一直线上．现在发现Ni 和0－1e的运动径迹不在同一直线上，如果认为衰变产物只有Ni和0－1e，就一定会违背动量守恒守律．(3)用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生突变，从而培育出优良品种．13．1934年，约里奥—居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子．正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子．更意外的是，拿走α放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝箔被α粒子击中后发生了如下反应：2713Al＋42 He―→3015P＋10n，这里的3015P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的．(1)写出放射性同位素3015P放出正电子的核反应方程；(2)放射性同位素3015P放出正电子的衰变称为正β衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正β衰变中的正电子从何而来？[答案](1)3015P―→3014Si＋ 0＋1e(2)正电子是原子核内的一个质子转换成一个中子放出正电子．[解析](1)核反应方程为3015P―→3014Si＋ 0＋1e(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正β衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出正电子，核反应方程为1H―→10n＋ 0＋1e1。

高中物理第十九章法放射性的应用与防护课后训练新人教选修

第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护课后训练1．下列关于一些物理学史的说法中，正确的是( )A．卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说B．汤姆孙在α粒子散射实验中发现了电子C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D．爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说2．对放射性的应用，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，对人体正常细胞不会有伤害作用B．对有放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里，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3．有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是( )A．3015P与3014X互为同位素B．3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．3015P能释放正电子，可用其作示踪原子，观察磷肥对植物的影响4．α粒子轰击硼10后，生成氮13，放出X粒子，而氮13是不稳定的，它放出Y粒子后变成碳13，那么X粒子和Y粒子分别是( )A．质子和中子 B．质子和正电子C．中子和负电子 D．中子和正电子5．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，而且残留物可长期危害环境。

下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是( ) A．由于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238的衰变速率很快D．铀的半衰期很长6．下表给出了四种放射性同位素的辐射线和半衰期。

在医疗技术中，常用放射线治疗肿瘤，其放射线必须满足：①具有较强的穿透能力，以辐射到体内的肿瘤处；②在较长时间内具有相对稳定的辐射强度。

A．钋210 BC．钴60 D．锶907．如图所示，带电粒子在“云室”中运动时，可呈现其运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律。

高中物理 19.3-19.4探测射线的方法 放射性的应用与防护课后习题 新人教版选修3-5

高中物理 第十九章 第三、四节 探测射线的方法和放射性的应用与防护练案 新人教版选修35

课时作业16：19.3-19.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护