案44、9.39.4探测射线的方法导学案 学生版B 胡卫雄
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粒子在气泡室里的粒子径迹为什么是曲线？
二、放射性的应用与防止
1．核反应
(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为
(2)核反应的规律：在核反应中，守恒、守恒，还遵循动量守恒．
(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．
2．人工放射性同位素
天然放射性同位素种类很少，通过人工转变，现在元素都有了自己的放射性同位素．与天然的相比，它们有以下优点：放射强度，还可以制造出各种所需要的，半衰期比天然的，因此放射性废料容易处理．
(2)查德威克发现中子：
(3)约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子：
4．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．
问题1、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，还观察到了正电子．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粒子放射源以后，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： Al＋ He→ P＋ n.这里的 P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．
三、放射性同位素及其应用
1．放射性同位素的分类
(1)放射性同位素．(2)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射线的本领，可用γ射线探伤等．
②利用α射线的作用很强，可消除有害静电．
3．盖革—米勒计数器
它的主要部分是一个计数器，外面是玻璃管，里面有一个接在电源负极上的，筒内中间有一根接电源正极的，里面充入气体以及少量蒸气．当射线通过管内时，会使气体，产生的在电场中加速，再与气体分子碰撞，又使气体电离……一个粒子进入玻璃管内就会产生大量的电子，这些电子到达阳极，就形成一次瞬间导电，电路中形成一次，电子仪器把这次脉冲记录下来．
问题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．
选修3-5第十九章原子核第三、四节
《探测射线的方法》《放射性的应用和防护》导学案
学习目标：
1.了解探测放射线的三种方法，认识探测射线的几种仪器；
2.知道什么是放射性同位素和人工转变的放射性同位素；
3.了解放射性在生产和科学领域的应用和防护。
自主学习：
一、探测射线的方法
探测器材的设计思路：放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和蒸气会产生，过热液体会产生气泡．射线中的粒子会使照相乳胶感光．射线中的粒子会使产生荧光．
问题2、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
3．放射性同位素的作原子．
4．辐射与安全
为了防止有害的放射性对人类和自然的破坏，人们采用了有效的防范措施．在生活中对那些有可能有放射性的物质要有防范意识，尽可能放射源．
合作探究·展示交流
一、探测射线的方法
1．云室中不同粒子径迹产生的原因
2.不同探测方法的对比
1．威耳逊云室
其结构为一个圆筒状容器，上盖透明，底部可以移动，相当于实验时先往容器内加入少量的酒精，使容器内形成饱和蒸气，然后迅速下拉活塞，气体迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到状态．粒子穿过该空间时，沿途使气体分子，过饱和蒸气就会以这些离子为核心，于是显示出射线的径迹．
2．气泡室
与云室原理类似，只是容器里装的是液体，并控制里面液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点．当气泡室内的突然降低时，液体的变低，因此液体过热，粒子通过液体时在它周围就有形成，显示出粒子的径迹来．
D．氮气和α粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少
二、核反应与核反应方程
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．
3．常见的人工转变核反应
(1)卢瑟福发现质子：
③利用γ射线对生物组织的作用，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，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．
威耳逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类，而盖革—米勒计数器只能计数，不能区分射线的种类．
问题1、(多选)关于威耳逊云室探测射线，下列叙述正确的是()
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．威耳逊云室中径迹粗而短的是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原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负
(1)写出放射性同位素 P放出正电子的核衰变方程；
(2)放射性同位素 P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？
问题2、(多选)下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是()
A. Be＋ He→ C＋X B. N＋ He→ O＋X
C. Hg＋ n→ Pt＋2 H＋X D. U→ Np＋X
二、放射性的应用与防止
1．核反应
(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为
(2)核反应的规律：在核反应中，守恒、守恒，还遵循动量守恒．
(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．
2．人工放射性同位素
天然放射性同位素种类很少，通过人工转变，现在元素都有了自己的放射性同位素．与天然的相比，它们有以下优点：放射强度，还可以制造出各种所需要的，半衰期比天然的，因此放射性废料容易处理．
(2)查德威克发现中子：
(3)约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子：
4．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．
问题1、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，还观察到了正电子．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粒子放射源以后，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： Al＋ He→ P＋ n.这里的 P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．
三、放射性同位素及其应用
1．放射性同位素的分类
(1)放射性同位素．(2)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射线的本领，可用γ射线探伤等．
②利用α射线的作用很强，可消除有害静电．
3．盖革—米勒计数器
它的主要部分是一个计数器，外面是玻璃管，里面有一个接在电源负极上的，筒内中间有一根接电源正极的，里面充入气体以及少量蒸气．当射线通过管内时，会使气体，产生的在电场中加速，再与气体分子碰撞，又使气体电离……一个粒子进入玻璃管内就会产生大量的电子，这些电子到达阳极，就形成一次瞬间导电，电路中形成一次，电子仪器把这次脉冲记录下来．
问题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．
选修3-5第十九章原子核第三、四节
《探测射线的方法》《放射性的应用和防护》导学案
学习目标：
1.了解探测放射线的三种方法，认识探测射线的几种仪器；
2.知道什么是放射性同位素和人工转变的放射性同位素；
3.了解放射性在生产和科学领域的应用和防护。
自主学习：
一、探测射线的方法
探测器材的设计思路：放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和蒸气会产生，过热液体会产生气泡．射线中的粒子会使照相乳胶感光．射线中的粒子会使产生荧光．
问题2、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
3．放射性同位素的作原子．
4．辐射与安全
为了防止有害的放射性对人类和自然的破坏，人们采用了有效的防范措施．在生活中对那些有可能有放射性的物质要有防范意识，尽可能放射源．
合作探究·展示交流
一、探测射线的方法
1．云室中不同粒子径迹产生的原因
2.不同探测方法的对比
1．威耳逊云室
其结构为一个圆筒状容器，上盖透明，底部可以移动，相当于实验时先往容器内加入少量的酒精，使容器内形成饱和蒸气，然后迅速下拉活塞，气体迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到状态．粒子穿过该空间时，沿途使气体分子，过饱和蒸气就会以这些离子为核心，于是显示出射线的径迹．
2．气泡室
与云室原理类似，只是容器里装的是液体，并控制里面液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点．当气泡室内的突然降低时，液体的变低，因此液体过热，粒子通过液体时在它周围就有形成，显示出粒子的径迹来．
D．氮气和α粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少
二、核反应与核反应方程
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．
3．常见的人工转变核反应
(1)卢瑟福发现质子：
③利用γ射线对生物组织的作用，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，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．
威耳逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类，而盖革—米勒计数器只能计数，不能区分射线的种类．
问题1、(多选)关于威耳逊云室探测射线，下列叙述正确的是()
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．威耳逊云室中径迹粗而短的是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原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负
(1)写出放射性同位素 P放出正电子的核衰变方程；
(2)放射性同位素 P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？
问题2、(多选)下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是()
A. Be＋ He→ C＋X B. N＋ He→ O＋X
C. Hg＋ n→ Pt＋2 H＋X D. U→ Np＋X