高考物理一轮复习知识点总结放射性的应用与防护PPT教案

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4.核反应规律 (1)衰变和核反应的联系:①共同点——都会产生新的原子 核,都遵循质量数守恒、电荷数守恒;②不同点——衰变是原 子核的自发变化,核反应可以人工控制. (2)核反应过程一般是不可逆的,所以核反应方程只能用箭 头不能用等号. (3)核反应过程还遵循__动__量__守__恒__和__能__量__守__恒__. (4)核反应的生成物必须以实验为基础,不能凭空杜撰.
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解析:同位素有相同的质子数,不同的质量数,故 A 错; 同位素的化学性质相同,B 正确;半衰期跟原子所处化学状态 和外部条件无关,C 错;1350P 为放射性同位素,可用作示踪原子, D 正确.
答案:BD
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题型 1 核反应方程 【例题】用中子轰击氧原子核的核反应方程式为186O+10n ―→a7N+0bX,对式中 X、a、b 判断正确的是( ) A.X 代表中子,a=17,b=1 B.X 代表电子,a=17,b=-1 C.X 代表正电子,a=17,b=1 D.X 代表质子,a=17,b=1
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4.应用: (1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性; (2)烟雾报警器的使用——利用射线的电离作用,增加烟雾 导电离子浓度; (3)农业应用——γ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; (4)做示踪原子——利用了放射性同位素与非放射性同位 素有相同的化学性质.
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(3)求α粒子与新核轨道半径之比; (4)求α粒子与新核旋转周期之比.
图 19-3-1
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解析:(1)由质量数守恒和电荷数守恒得:150B+10n―→24He=73Li (2)由于 α 粒子和反冲核都带正电,由左手定则知,它们旋转方 向都是顺时针方向,如图 19-3-1 所示. (3)由动量守恒可以求出反冲核的速度大小是 103 m/s,方向和 α 粒子的速度方向相反,由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半 径公式 r=mqBv可求得它们的半径之比是 120∶7 (4)由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式 T=2qπBm 可求得它们的周期之比是 6∶7. 答案:见解析
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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01e,为正电子.
答案:C 规律总结:书写核反应方程时,应先将已知原子核和未知 粒子的符号填入核反应方程一般形式的相应位置,然后根据质 量数守恒和电荷数守恒确定未知的原子核或未知的粒子的质量 数和电荷数,最后由电荷数确定该元素为何种元素.
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知识点 3 核反应 1.概念:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程, 称为核反应. 2.规律:在核反应中,__质__量__数_守恒、__电__荷__数_守恒. 3.原子核人工转变的核反应方程式: (1)_卢__瑟__福__发现质子的方程:174N+42He―→187O+11H. (2)_查__德__威__克__发现中子的方程:94Be+42He―→162C+10n. (3)_约__里__奥__·_居__里__夫__妇_发现人工放射性同位素的方程:42He+ 2173Al―→1350P+10n.
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题型 2 核反应的综合问题分析 【例题】静止在匀强磁场中的一个150B 核俘获了一个运动方 向垂直于磁场,速度为 v=7.3×104 m/s 的中子而发生核反应, 生成 α 粒子与一个新核.测得 α 粒子的速度为 2×104 m/s,方 向与反应前中子运动的方向相同,且与磁感线方向垂直,如图 19-3-1 所示. (1)写出核反应方程; (2)画出核反应生成的两个粒子的运动轨迹及旋转方向的 示意图(磁感线方向垂直于纸面向外);
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解析:放射性元素与它的同位素的化学性质相同,但是利 用放射性元素可以确定农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥 料.无论植物吸收含放射性元素的肥料,还是无放射性肥料, 植物生长是相同的,A 错;放射性同位素,含量易控制,衰变 周期短,不会对环境造成永久污染,而天然放射性元素,剂量 不易控制、衰变周期长、会污染环境,所以不用天然放射元素, C 错;放射性是原子核的本身性质,与元素的状态,组成等无 关,D 错.
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知识点 2 射线的危害与防护
污染与防护 举例与核爆炸
要是强烈的γ射线与中子流
核工业生产和核科学研究中使用放
污染
核泄漏 射性原材料,一旦泄露就会造成严重 污染
医疗中如果放射线的剂量过大,也会
医疗照射 导致病人受到损害,甚至造成病人的
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2.(双选,2011 年中山模拟)2011 年 3 月 16 日上午 10 时福 岛第一核电站第 3 号反应堆发生了爆炸引起社会恐慌,下列关 于核电站问题的说法正确的是( BC )
A.核电站发生的核反应方程为31H+21H→42He+10n B.核电站发生的核反应方程为29325U+10n→15461Ba+9326Kr+310n C.反应时产生的新核的平均结合能比发生反应的核的平 均结合能大 D.核反应时产生大量的 γ 射线的本质是高速电子流
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知识点 4 放射性同位素 1.概念:有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素. 2.分类:可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两 种,天然放射性同位素不过 40 多种,而人工放射性同位素已达 1 000 多种,每种元素都有自己的放射性同位素. 3.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)半衰期比天然放射性物质短得 多,放射性废料容易处理.因此,凡是用到射线时,用的都是 放射性同位素.
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【例题】关于放射性同位素的说法正确的是( ) A.给农作物施肥时,在肥料里放一些放射性同位素,是 因为农作物吸收放射性同位素后生长更好 B.输油管道漏油时,可以在输的油中放一些放射性同位 素探测其射线,确定漏油位置 C.天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用,只是较 少,经济上不划算 D.放射性元素被植物吸收,其放射性将发生改变
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1.(双选)铝箔被 α 粒子轰击后发生了以下核反应:2173Al+42He ―→X+10n,下列判断正确的是( BD )
A.10n 是质子 B.10n 是中子 C.X 是2184Si 的同位素 D.X 是3115P 的同位素 解析:符号10n 表示中子,根据电荷数守恒和质量数守恒可 算出 X 的电荷数为 15,质量数为 30,所以 X 是3115P 的同位素.
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1.(双选)在下列核反应方程中,x 代表质子的方程是( BC) A.1237Al+42He―→3105P+x B.174N+42He―→187O+x C.21H+γ―→10n+x D.31H+x―→42He+10n 解析:根据电荷数守恒和质量数守恒可知,A 中 x 为中子, D 中 x 为氢原子核,只有 B、C 中 x 为质子.
高考物理一轮复习知识点总结放射性的 应用与防护
会计学
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知识点 1 探测射线的方法 1.探测射线的方法,也是探测运动粒子的方法. 可以根据 以下现象探知射线: (1)粒子使气体或液体电离,以这些离子为核心,过饱和的 蒸气会产生雾滴,过热液体会产生气泡; (2)使照相乳胶产生感光; (3)使荧光物质产生荧光.
答案:B
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2.(双选)有关放射性同位素3105P 的下列说法,正确的是
(
)
A.1350P 与4104X 互为同位素
B.1350P 与其同位素有相同的化学性质
C.用1350P 制成化合物后它的半衰期变长
D.1350P 能释放正电子,可用其作示踪原子,观察磷肥对植物
的影响
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【例题】(双选)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42He+174N―→187O+11H.下列说法正确的是 ( AC )
A.通过此实验发现了质子 B.实验中利用了放射源放出了γ射线 C.实验中利用了放射源放出了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:由物理学史知 A 对;本实验用 α 粒子轰出174N 而非 γ 射线,B 错;核反应方程两边电荷数必守恒,D 错.
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2.探测射线的仪器 (1)威耳逊云室:①1912 年由英国物理学家__威__耳__逊_发明;②利用 粒子能使气体电离、产生雾滴的现象显示射线的径迹;③根据径迹的 长短和粗细可以知道粒子的性质,α粒子的径迹直而粗,β粒子的径迹 比较细且常常弯曲,云室中一般看不到γ粒子的径迹. (2)气泡室:与云室原理类似,不同的是气泡室中装着液体,射 线径迹是由气泡组成的,据其照片可以分析粒子的动量、能量及带电 情况等. (3)盖革—米勒(G-M)计数器: ①1928 年由德国物理学家__盖__革_ 和_米__勒__研制成;②主要部分是盖革—米勒计数管;③主要优点——灵 敏、方便,主要缺点——不能区分射线类型.
死亡
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污染与防护 举例与措施
说明
把放射源密封在特殊的包壳里,或者 密封防护
用特殊的方法覆盖,以防止射线泄漏
防护
距放射源越远,人体吸收的剂量就越 距离防护
少,受到的危害就越轻
时间防护 尽量减少受辐射的时间
在放射源与人体之间加屏蔽物能起 屏蔽防护
到防护作用,铅的屏蔽作用最好
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