19.4放射性的应用与防护
19.4 放射性的应用与防护
小结：
14 7
N
4 2
He178
O11H
（发现质子的核反应）
1.核反应
9 4
Be
4 2
He
162
C
1 0
n
（发现中子的核反应）
（原子核的人工转变）
27 13
Al
4 2
He
3105
P
1 0
n
（人工生成放射性同位素 的核反应）
2.放射性同 位素的应用
5/8/2020
苏联切尔诺贝利核电站 泄露后遭过量辐射的婴儿
5/8/2020
四、辐射与安全
是从贫金铀属弹铀是中弹提芯炼用出贫核铀材合料金铀制23构成5以成的后威日炮得胁本弹到或；核的炸辐副弹射产。对品所，我谓其国贫主未铀 要成分是不具放射性的铀238，故称贫碘化盐铀中，碘简含称量贫铀很。低它， 的密度为18.7克／立方厘米，是不钢能密防度辐的2射.8；倍。但是，铀 蒸气有毒，贫铀也不是绝对不含铀23过5，量仍食有用微碘弱盐的放对射身性体，
B 的疾病。下列说法正确的是 （ ）
A. 氡 衰变为钋 时，放射出的射线具有很强的穿透能力 B. 氡 衰变为铅 ，要经过 4 次 衰变，4 次 衰变 C. 放射性元素发生 衰变时所释放出的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 D. 为减少氡的危害，除了室内加强通风外，还可以升高室内温度来提高氡的衰变速度
化碳，无闪光。
阀门
铝箔 荧光屏
观 察 镜
а粒子放射源
一、核反应——原子核的人工转变
1.质子的发现（1919年，卢瑟福）
c、研究打出来的粒子——引入电磁场中，发现就是质子。
疑问：α粒子是将氮原子核中的质子直接打出来的，
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。
放射性的应用与防护
19．4 放射性的应用与防护到这里呢，三种探测射线的仪器都学了，科学家利用这些仪器对射线有了越来越多的了解，在研究这些射线粒子的时候，科学家就在思考放射性有哪些应用呢？接下来我们就学习放射性的应用与防护（ppt演示：放射性的应用与防护）放射性同位素的应用主要分为两个方面：第一点是利用它的射线，第二点是作为示踪原子（1）利用射线：γ射线检测厚度：这就是γ射线测厚仪，下面是γ射线放射源，上面是探测器，中间则是刚压好的金属板，我们知道探测器接受到的射线强度与材料的厚度有关，材料越厚，透过的射线强度就越小，材料越薄，透过的射线强度就越大，探测器将接受到的信号输入计算机，那么就可以自动调节金属板的厚度）γ射线探伤仪：对于已经制成成品的材料，还可以使用γ射线探伤仪检测材料是否合格。
这是γ射线探伤仪的工作原理图，它以钴60作为放射源，γ射线放射源放在待测材料的上方，在待测金属元件的下面铺有照相用的底片，我们可以根据底片的放射性强度，分析出材料是否均匀，是否有砂眼或者裂纹现象等，我们看这幅图，这是γ射线通过被测材料之后照射在底片上，显示出的一部分图样，其中阴影部分没有被待测材料挡着，所以射线的强度很大，白色的部分被待测材料挡住，强度很弱，但是呢？我们在白色部分发现了一个黑点，这说明什么？当时待测材料的有些部分有缺陷，会使得这一部分的厚度要比其他部分薄一些，γ射线更容易通过，所以在照相底片上会显示出一个黑点，工作人员就可以根据照相底片来分析、检测待测材料了。
利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）：为什么放射性可以治疗癌症？原来人体组织对射线的耐受能力不一样，细胞分裂越快的组织，它对射线的耐受能力就越弱，像癌细胞那样，不断迅速繁殖的、无法控制的细胞组织，在射线照射下破坏得比健康细胞快。
食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）、育种：用γ射线照射食品可以杀死使食品腐败的细菌，抑制蔬菜发芽、延长保质期。
并且味道、质地和外观都不会有多少改变。
高二物理 选修3-5 19.4 放射性的应用与防护
1、放射性同位素
人工放射性同位素
天然存在的放射性元素只有四十几种，
但用人工方法得到的放射性性同位素有
一千多种，因而放射性同位素有着广泛
的用途。由于同位素的核电荷数相同，
所以化学性质相同。
材料——居里夫妇发现放射性同位 0 素和正电子 ( 1e)
1934年，约里奥· 居里和伊丽芙· 居里在用粒子 轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还 探测到了正电子，正电子的质量跟电子相同， 所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷， 更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发 射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放 射性也有一定的半衰期．原来，铝核被粒子 击中后发生了下面的反应：
爆炸发生后，救灾工作在机器人的帮助下展开。由于爆炸 现场巨大的辐射，这些机器人也无法长期工作，常常工作 不久就出现故障甚至报废。
一处废弃的军事基地。由于高辐射污染，这些装备不得不被废弃。
2005年一份国际原子能机构的报告认为直到当时有 56人丧生，47名核电站工人及9名儿童患上甲状腺癌，并 估计大约4000人最终将会因这次意外所带来的疾病而死 亡。 对于国际原子能机构的结论，其他组织却有着大相 径庭的调查结果。在结论和观点相反的调查中，以环境保 护组织绿色和平组织的结果最令人震惊。该组织于2006 年4月18日发表报告称，切尔诺贝利核事故导致27万人患 癌，因此而死亡的人数达9.3万。 与此同时，英国两名研究人员的一项研究表明，切 尔诺贝利核事故的长期影响可能导致另外6.6万人死于癌 症。也就是说，除了国际原子能机构承认的死亡数外，还 有6.6万人死于辐射所致的癌症，仅这个数字就是国际原 子能机构所承认的死亡数的15倍还多。
2、与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素： 放射强度容易控制
人教版高中物理课件第十九原子核19.4放射性的应用与防护
放射性事故处理和报告制度
放射性事故处理
一旦发生放射性事故，应立即启动应 急预案，采取有效措施控制事故扩大 ，减轻事故后果，同时开展事故调查 和善后处理工作。
放射性事故报告制度
发生放射性事故后，相关单位和个人 应及时向主管部门报告，并按照规定 程序逐级上报，以便主管部门及时掌 握情况并采取应对措施。
土壤污染
放射性物质可能污染土壤，影响植物生长和生态 平衡。
水体污染
放射性物质可能流入水体，影响水生生物和人类 饮用水安全。
大气污染
放射性物质可能释放到大气中，影响空气质量和 气候变化。
放射性对后代的影响
遗传风险增加
放射性物质可能引起基因突变，增加后代出生缺陷和遗传疾病的 风险。
生长发育影响
放射性物质可能影响胎儿和儿童的生长发育，导致发育迟缓或畸形 。
智力发育影响
放射性物质可能影响胎儿和儿童的智力发育，导致学习能力下降。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
污染控制与处理
采取有效的污染控制和处理措 施，减少放射性物质对环境的 影响。
环境监测与评估
定期进行环境监测和评估，确 保工作场所和周边环境的辐射
水平符合标准要求。
职业防护措施
培训与教育
对工作人员进行辐射防护培训和教育 ，提高他们的安全意识和操作技能。
制定操作规程
制定详细的操作规程和安全管理制度 ，规范工作人员的行为和操作。
对个人剂量限值进行严格控制 ，确保工作人员和公众受到的 辐射剂量不超过规定限值。
遵守法规和标准
遵守国家和国际的辐射防护标 准和法规，确保防护措施的有
效性和合规性。
个人防护措施
穿戴防护服
19.4放射性的应用与防护ppt课件
三、探测射线的方法三——盖革-米勒计数器
一种能自动把放射微粒计数 出来的仪器，利用了射线的 电离本领
8
第十九章 原子核 第四节 放射性的应用与防护
吉水二中 朱长根
9
问题情景： 为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的时间长一些，能在长时 间保持新鲜，你有什么办法？
辐射 方法 处理 粮食
10
一、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，----------核反应
2、规律： 在核反应中，质量数和电荷数都守恒
11
材料——质子的发现 卢瑟福在实验中发现，往容器Ｃ中通入氮气后，在荧光屏Ｓ上出现了闪光，这表 明，有一种新的能量比α粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在Ｓ屏上，这种粒子肯定 是在α粒子击中某个氮核而使该核发生变化时放出的。这样，卢瑟福通过人工方 法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。
9 4Be4 2H e162 C0 1n
17
一、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，------------核反应
2、规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒 3、几个人工核转变方程
17 4N 2 4H e 17 8O 1 1H
9 4B e4 2H e162 C 0 1n
18
2、放射性同位素的应用
37
12
材料——质子的发现 为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核 相同：带有一个单位的正电量，质量是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质 子．质子的符号是 p
17 4N 2 4H e 17 8O 1 1H
用α粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变，并产生质 子，说明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三 个基本粒子。
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。
人教新课标选修3-5 19.4放射性的应用与防护 达标作业(解析版)
19.4放射性的应用与防护 达标作业（解析版)1．有关科学发现，下列说法中正确的是（ ） A ．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子B ．汤姆孙通过α粒子散射实验，发现了原子核具有一定的结构C ．卢瑟福依据α粒子散射实验，提出了原子核内部存在着质子D ．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理 2．下列关于物质结构的叙述中不正确．．．的是 A ．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B ．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的C ．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的D ．α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础 3．用中子轰击2713Al ，产生钠2411Na 和X ；钠2411Na 具有放射性，它衰变后变成镁2412Mg 和Y ，则X 和Y 分别是 A ．质子和α粒子 B ．电子和α粒子 C ．α粒子和正电子D ．α粒子和电子4．如图所示，由天然放射性元素针（Po ）放出的α射线轰击皱（Be ）时会产生A 粒子流，用A 粒子流轰击石蜡时，会打出B 粒子流.下列说法正确的是（ ）A ．该实验核反应方程为941314260Be+He C n →+B ．该实验是查德威克发现质子的实验C ．粒子A 为中子，粒子B 为质子D ．粒子A 为质子，粒子B 为中子5．下列与α粒子相关的说法中正确的是（ ）A ．天然放射现象中产生的α射线速度与光速相当，穿透能力很强B ．23892U （铀238）核放出一个α粒子后就变为23490Th （钍234）C ．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为4141612780He N O n +→+ D ．丹麦物理学家玻尔用α粒子轰击氮核，第一次实现了人工转变6．科学实验在物理学发展中起到了非常重要的作用，下列说法正确的是（ ） A ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 B ．查德威克仔细地研究了γ射线，从中发现了中子 C ．汤姆孙通过一系列关于阴极射线的实验，发现了电子D ．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 7．下列核反应方程中，属于α衰变的是( ) A ．147N ＋He→178O ＋H B ．23892U→23490Th ＋HeC ． H ＋H→He ＋nD ．T23490h→23491Pa ＋01-e8．在核反应方程中，X 表示的是A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子9．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，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射线C ．实验中利用了放射源放出的射线D ．原子核在人工转变中，电荷数可能不守恒 10．下面的各种核反应中能产生中子的是（ ） A ．用γ光子轰击2612Mg ，生成物之一为2611Na B ．用氘核轰击94Be ，生成物之一为105BC ．用质子轰击73Li ，生成物之一为84BeD ．用α粒子轰击73Li ，生成物之一为105B11．质量为m 1的He 核，以速度v 0轰击质量为m 2的静止的N 核，发生了核反应，最终产生两种新粒子A 和B ．其中A 为O 核，质量为m 3，速度为v 3；B 的质量为m 4. (1)写出核反应方程式；(2)计算粒子B的速度v B；(3)粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反？12．一个静止的氮核147N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子后又变成B、C两个新核。
人教版高中物理选修3-5 19.4放射性的应用与防护PPT(共63页)
约里奥·居里夫妇
人教版高中物理选修3-5 19.4放射性的应用与防护(共63张PPT)
带有一个单位的正电量，质量是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质子，质子的符号是 H 或 P
卢瑟福
人教版高中物理选修3-5 19.4放射性的应用与防护(共63张PPT)
卢瑟福在实验室
人教版高中物理选修3-5 19.4放射性的应用与防护(共63张PPT)
质子的发现
在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹了解整个人工转变的过程 英国物理学家布拉凯特在所拍摄的两万多张照片的40多万条α粒 子径迹中，发现了8条产生分叉的记录 分叉情况表明，α粒子击中氮核后，生成一个新核，同时放出质子。
人教版高中物理选修3-5 19.4放射性的应用与防护(共63张PPT)
质子的发现
卢瑟福在实验（用α粒子 轰击氮原子核）中发现，
往容器C 中通入氮气后， 在荧光屏S上出现了闪光，
人教版高中物理选修3-5 19.4放射性的应用与防护(共63张PPT)
这表明，有一种新的能量比α粒子大 的粒子穿过铝箔，撞击在S屏上，
原子核放出 粒子或 粒子，由于核电荷数变了，而变成另
一种原子核。
原子核的衰变有什么样的规律
衰变是原子核的自发变 化，科学家更希望人工
①衰变时电荷数和质量数都守恒
控制原子核的变化
②衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号
③由实验决定，不凭空编造
人工核反应和放射性同位素
了解几个著名的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工核反应 理解放射性同位素的概念
新核的电量较大，速度较慢， 径迹短而粗；质子速度大，电 量小，故径迹细而长．
4放射性的应用与防护-精选文档28页
光 屏
氮气
18.09.2019
α粒子 铝 箔 显微镜
为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁 场，测出了它的质量和电量，确认与氢核 相同：带有一个单位的正电量，质量是电 子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质 子．质子的符号是 H 或 P
在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹 了解整个人工转变的过程．英国物理学家 布拉凯特在所拍摄的两万多张照片的40多 万条α粒子径迹中，发现了８条产生分叉的 记录．
• 核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生新原子核的过程。
• 注意： • １．核反应中质量数与电荷数守恒 • ２．核反应是原子核的变化，化学
反应是核外电子的变化
18.09.2019
二、人工放射性同位素
有些同位素具有放射性，叫做放射性同 位素 1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里 发现 经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷30
20世纪人们在毫无 防备的情况下研究 放射性
18.09.2019
遭原子弹炸后的广 岛
为了防止有害的放射线对人类和自然
的破坏，人们采取了有效的防范措施：
辐射源的存
检测辐射装置
放
铀
全 身 污 染 检 测 仪
18.09.2019
辐射检测系
放射性的防护
（1）在核电站的核反 应堆外层用厚厚的水泥 来防止子击中氮核后，
生成一个新核，同时放出质子。新 核的电量较大速度较慢，径迹短而 粗；质子速度大，电量小，故径迹 细而长．根据核反应中质量数守恒 和电荷数守恒，可以写出这个发现 质子的核反应方程并得知氮核放出 质子后变成了氧核．
18.09.2019
174N4 2H e187O1 1H
（2）用过的核废料要 放在很厚很厚的重金属 箱内，并埋在深海里
高二物理选修35第十九章：19.4放射性的应用与防护(无答案)
高二物理选修35第十九章：19.4放射性的应用与防护（无答案）第 2 页第 3 页探究点二、人工放射性同位素1、放射性同位素：2、约里奥·居里夫妇发现人工放射性同位素_____，其方程为：__________________________。
3、与天然放射性物质相比，人工放射性同位素具有_____________________、______________等优点。
探究点三、放射性同位素的应用1、利用射线：在工业上可以用_______射线（填α或β或γ）来探测工件内部裂痕，称为γ射线探伤。
也可以用射线照射中子，培育______________。
2、示踪原子：农业上利用_______作为示踪原子来研究农作物对磷肥的吸收情况。
探究点四、辐射与安全反馈与练习1．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．贫铀是从金属中提炼铀235以后的剖产品，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( )①由于爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害②爆炸后的弹片不会对人体产生危害③铀238的衰变速率很快④铀的半衰期很长A．①② B．③ C．①④D．②④2．美国前总统老布什曾让医生们虚惊了一场．那是在访日宴会上突然昏厥，美国政府急忙将他送回国，医生用123I进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出了病因．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，并缓慢从体内消除第 4 页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4．下列哪一种医学治疗、检查手段运用了放射性同位素放出的射线 ( )A．B超 B．化疗医治肿瘤 C．X光透视 D．CT断层扫描5．关于放射性同位素，下列说法正确的是( )A．放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样B．放射性同位素衰变可以生成另一种新元素C．放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法测得D．以上说法都不对6．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后生成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是( )A．质子，α衰变 B．电子，α衰变 C．α粒子，β衰变 D．正电子，β衰变7．一质子以107m/s的速度撞击一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核。
19.4放射性的应用与防护
而
30 15
也P 有放射性；
1350P13，40S其i中10e
是正电子10 e.
4.注意：在人工转变中，用某高速粒子去轰击某原子核后，原子核 发射出粒子和射线并转变成新的原子核的过程中，不可认为是高速 粒子从原子核中打出了粒子.
二、放射性同位素的应用
放射性同位素在农业、医疗卫生、和科学研究等许 多方面得到ห้องสมุดไป่ตู้广泛的应用．其应用是沿着利用它的射线 和作为示踪原子两个方向展开的．
19.4放射性的应用与防护
一、原子核的人工转变及放射性同位素
1.用人工的方法使原子核发生变化的叫做原子核的人工转变，它是 人们研究原子核的结构及其变化规律的有力武器.
2.用人工转变的方法得到放射性同位素，是一个重要的发现，放射 性同位素主要有两方面的应用：利用它的射线；作为示踪原子.
3.放射性同位素的发现（1934居里夫人）：1 23 7Al24H e13 ，5 P 001n
遭原子弹炸后的广岛
放射性污染和防护 采取了有效的防范措施：
检测辐射装置
铀
辐射检测系统
辐射源的存放
全 身 污 染 检 测 仪
防 护
操作放射性物质的设备
在防护状态下操作放射性物质
放
射
性
射线应用
的
应
用
探伤仪 培育新种 保存食物
消除有害静电 消灭害虫 治疗恶性肿瘤
农作物检测
示踪原子
诊断器质性和功能性疾病
生物大分子结构及功能研究
棉花育种
放射性同位素造影术
食品保鲜
“放疗”治疗
粮食保存
放射线测厚仪
放射性污染和防护 过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界 产生破坏作用． 20世纪人们在毫无防 备的情况下研究放射性
194 放射性的应用与防护
19.4 放射性的应用与防护教学目标： （一）物理观念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）科学思维渗透和安全地开发利用自然资源的教育。
（三）科学态度与责任培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。
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。
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，学生自学、讨论、交流，多媒体展示。
教学用具：课件，多媒体教学设备。
讲法速递（一）引入新课：教师：我们首先来看一段视频《切尔诺贝利核电站事故》。
这是历史上最严重的核电事故。
这场灾难总共损失大概两千亿美元，导致30人当场死亡，之后15年内又有6-8万人因核泄漏相继去世。
在核泄漏中，究竟是什么产生如此大的危害？原来是放射性污染。
下面，我们就来研究这个问题。
板书：第4节 放射性的应用与防护 （二）进行新课： 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。
在核反应过程中质量数守恒、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）人工放射性同位素的来源 AlHeP（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。
最新精编人教版高中选修3-5物理：19.4《放射性的应用与防护》教案设计
最新精编人教版高中选修3-5物理：19.4《放射性的应用与防护》教案设计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。
高中物理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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
He Al P n
27 13
思考：原子核的人工转变与放射 性元素的衰变的比较
相同点： 质量数和电荷数都守恒；反应前后粒子 总动量守恒 不同点： 人工转变是一种核反应，是核在其他粒子的轰击 下变成新核的过程，需要一定的装置和条件才 能发生 衰变是原子核自发的变化，不受物理化学条件的 影响
衰变是原子核的自发变化，科学 家更希望人工控制原子核的变化。
人工转变——质子的发现（P）
14 7
N He
4 2
4 2 12 6
17 8
O H
1 1
人工转变——中子的发现（n）
9 4
Be He C n
1 0
一、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，称为核反应。
3.与天然的放射性物质相比，人造 放射性同位素：
放射强度容易控制
可以制成各种需要的形状
半衰期更短
放射性废料容易处理
三、放射性同位素的应用
1. 工业方面：①利用射线测钢板厚度
利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，射 线测厚
放射线测厚仪
②利用γ射线贯穿本领强，来检查金属内 部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射 线探伤仪．
国际通用的放射性标志
核反应堆外层的厚厚的水泥建筑
防 护
操作放射性物质的设备
在防护状态下操作放射性物质
（2012重庆理综）以下是物理学史上3个著名
的核反应方程：x+37Li→2y，y+714N→x+817O， y+ 49Be→z+612C．x、y和z是3种不同的粒子， 其中z是（ ）
C
A. α 粒子
2. 医疗方面：利用钴60的γ 射线治疗癌症（放疗）
3. 利用γ 射线照射种子，引起植物变异而培育 良种，也可以利用它杀菌抑制蔬菜发芽，延长保 存期。
棉花育种
食品保鲜
食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）
4. 作为示踪原子：用于工业、农业及生物 研究等。
用放射性同位素代替非放射性的同位素 来制成各种化合物，这种化合物的原子跟 通常的化合物一样参与所有化学反应，但 却带有“放射性标记”，可以用仪器探测 出来，这种原子就是示踪原子。
பைடு நூலகம்
（发现质子的核反应）
Be He C n （发现中子的核反应）
2、放射性同位素的应用
2、放射性同位素的应用
放射 性的 应用
探伤仪 射线应用
消除有害静电
培育新种
保存食物
消灭害虫
治疗恶性肿瘤
农作物检测
示踪原子 诊断器质性和功能性疾病
生物大分子结构及功能研究
P77 农业方面： 用磷的放射性同位素制成 肥料喷在棉花的叶面。
注射放射性同位素碘131，诊断甲状腺
四、放射性的污染和防护
遭原子弹炸后的广岛
放射性的防护
（1）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥 来防止放射线的外泄 （2）用过的核废料要放在很厚很厚的重金属 箱内，并埋在深海里 （3）在生活中要有防范意识，尽可能远离放 射源
2. 规律： 在核反应中，质量数和电荷数都守恒
3. 几种典型的核反应
（1）发现质子的核反应方程 ——卢瑟福
14 7
N He
4 2
17 8
O H
1 1
（2）发现中子的核反应方程 ——查德威克
9 4
Be
4 2
4 2
He
30 15
12 6
C
1 0
1 0
n
（3）发现人工放射性同位素 ———小居里夫妇
B.质子
C. 中子 D. 电子
小结：
1、核反应基本上可分为两大类：
一是自然衰变（天然放射性衰变），
238 92
U Th He
234 90 4 2
4 2 17 8 12 6 1 1
234 90
Th Pa e
234 91 0 1
二是人工转变
14 7 9 4
N He O H
4 2 1 0
31 15
P
30 15
P
天然、稳定
人工、放射性
二、人工放射性同位素
2. 分类
天然放射性同位素
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。
1934年，小居里夫妇用粒子轰击铝片，得到含有 放射性磷 3 0 P 15 27 4 30 1 13 2 15 0
Al He P n
由于发现了人工放射性而获1935年诺贝尔化学奖。