2017-2018学年高中物理教科版选修3-5教学案：第三章 第3节 放射性的应用、危害与防护 Word版含答案
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
学习资料汇编第3节放射性的应用、危害与防护(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14 6C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)1.(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。
高中物理第3章原子核与放射性3.3放射性的应用与防护教案鲁科版选修3_5
第3节放射性的应用与防护●课标要求●课标解读1．了解放射性在生产和科学领域的应用，使学生了解射线的贯穿本领、电离作用，以及射线的物理、化学和生物作用．2．知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射性的措施，建立防范意识．●教学地位 教师应首先使学生回顾放射性及放射线的概念、产生、特点．要让学生知道，一方面，有的放射性物质在地球诞生时就存在，如铀、钍、镭等，它们叫天然放射性物质，另一方面，人类出于不同的目的制造了一些具有放射性的物质，这种物质叫人工放射性物质．此外，教师要紧紧围绕放射线的特点说明它们的作用、危害及防护措施．教学中可以让学生在课前自己收集关于放射性的作用、危害及防护等方面的信息，让学生在班上交流和讨论，发表个人见解．●新课导入建议问题导入 放射性同位素的放射强度易于控制，它的半衰期比天然放射性物质短得多，因此在生产和科学领域得以广泛的应用．你知道放射性有哪些应用吗？ ●教学流程设计课前预习安排：看教材填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论⇒步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果可多提问几个学生⇒错误!⇓步骤7：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况⇒步骤6：完成“探究总结γ射线的特性及应用⇐步骤5：师生互动完成“探究方式同完成探究1相同⇐步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评⇓步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能1.(1)利用放射线使细胞变异或损害的特点，辐射育种、食品辐射保存、放射性治疗等．(2)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的装置．(3)γ射线探伤：利用了γ射线穿透能力强的特点．(4)作为示踪原子对有关生物大分子结构及其功能进行研究．2．思考判断(1)利用放射性同位素放出的γ射线可以给金属探伤．(√)(2)利用放射性同位素放出的射线消除有害的静电积累．(√)(3)利用放射性同位素放出的射线保存食物．(√)3．探究交流放射性元素为什么能做示踪原子？【提示】由于放射性同位素不断发出辐射，无论它运动到哪里，都很容易用探测器探知它的下落，因此可以用作示踪物来辨别其他物质的运动情况和变化规律．这种放射性示踪物称为示踪原子或标记原子．1.(1)放射性污染的主要来源①核爆炸；②核泄漏；③医疗照射．(2)为了防止放射线的破坏，人们主要采取以下措施①密封防护；②距离防护；③时间防护；④屏蔽防护．2．思考判断(1)核泄漏会造成严重的环境污染．(√)(2)医疗照射是利用放射性，对人和环境没有影响．(×)(3)密封保存放射性物质是常用的防护方法．(√)3．探究交流放射性污染危害很大，放射性穿透力很强，是否无法防护？【提示】放射线危害很难防护，但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护，但防护的有效手段是提高防范意识.1．利用γ射线可检查金属内部有无裂纹，这是利用γ射线的什么作用？2．利用α、β射线可消除静电积累，是因为α、β射线有什么特性？3．利用示踪原子的放射性元素其半衰期是长好还是短好？1．放射出的射线的利用(1)利用γ射线的贯穿本领：利用60Co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．(2)利用射线的电离作用：放射线能使空气电离，从而可以消除静电积累，防止静电产生的危害．(3)利用γ射线对生物组织的物理、化学效应使种子发生变异，培育优良品种．(4)利用放射性产生的能量轰击原子核，实现原子核的人工转变．(5)在医疗上，常用来控制病变组织的扩大．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．下列关于放射性同位素的一些应用的说法中正确的是( )A ．利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用B ．利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用C ．利用射线改良品种是因为射线可使DNA 发生变异D ．在研究农作物合理施肥中是以放射性同位素作为示踪原子【解析】 消除静电是利用射线的电离作用使空气导电，A 错误．探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改良品种分别是利用它的穿透作用和射线可使DNA 发生变异，B 、C 正确；研究农作物对肥料的吸收是利用其作示踪原子，D 正确．【答案】BCD应用放射线的特性解决问题时，首先应该熟练掌握放射线的各种特性，如射线的电离作用、穿透能力等特性；其次是应该明确所要解决的问题与射线的哪种特性有关，应该使用放射线的哪些特性才能达到目的.1．在放射性同位素的应用中，下列做法正确的是( )A ．应该用α射线探测物体的厚度B ．应该用α粒子放射源制成“烟雾报警器”C ．医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素D ．作为示踪原子能研究农作物在各季节吸收肥料成分的规律【解析】 由于α粒子的穿透能力很弱，所以无法用α射线探测物体的厚度，烟雾报警器是利用射线的电离作用，α粒子的电离作用很强，故A 项错误，B 项正确．人体长时间接触放射线会影响健康，所以诊断疾病时应该用半衰期较短的放射性同位素，利用示踪原子可确定植物在生长过程中所需要的肥料和合适的施肥时间，故C 项错误，D 项正确．【答案】 BD1．放射性元素的污染主要体现在哪几方面？2．如何才能有效防护放射性元素的污染？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．①②B．③C．①④D．②④【审题指导】解答本题注意以下两点：(1)放射性元素会对环境造成污染．(2)“长期危害环境”说明铀半衰期长．【解析】贫铀炸弹爆炸后，长期存在放射性污染，铀的半衰期很长，则C正确，A、B、D错误．【答案】 C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.2．对放射性的应用和防护，下列说法正确的是( )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．核工业废料要放在厚厚的重金属箱内，沉于海底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行检测是很有必要的【解析】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．【答案】BCD用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成任务，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研制的螺旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务．则γ刀治疗脑肿瘤主要是利用了 ( )A．γ射线具有很强的贯穿本领B．γ射线具有很强的电离本领C．γ射线具有很高的能量D．γ射线可以很容易地绕过阻碍物到达目的地【规范解答】γ射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的贯穿本领很强，甚至可以穿透几厘米厚的铅板，但它的电离作用很小．γ刀治疗脑肿瘤时，通常是同时用多束γ射线，使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚，利用γ射线的高能量杀死肿瘤细胞，故正确的选项为A、C.【答案】ACγ射线特性及应用1．γ射线的贯穿本领强．2．γ射线可以对生物组织起物理和化学作用，能使种子发生变异、培育良种和灭菌消毒．3．γ射线具有较高的能量，在医疗上，常用以拟制甚至杀死病变组织，还可以轰击原子核，诱发核反应．【备课资源】(教师用书独具)放射线的危害对于放射线的危害，人们既熟悉又陌生．在常人的印象里，它是与威力无比的原子弹、氢弹的爆炸联系在一起的，随着全世界和平利用核能呼声的高涨，核武器的禁止使用，核试验的大大减少，人们似乎已经远离放射线的危害．然而，近年来，随着放射性同位素及射线装置在工农业、医疗、科研等各个领域的广泛应用，放射线危害的可能性却在增大．1999年9月30日，日本刺成县JCO公司的铀浓缩加工厂发生了一起严重的核泄漏事故，有三名工人遭受严重核辐射，当救援人员把他们送到当地医院时，他们已经昏迷不醒．同时这次事故致使工厂周围临近地区遭受不同程度的污染，辐射量是正常值的一万倍，放射线的危害再一次向人类敲响警钟．什么是放射性同位素？它是怎样造成危害的呢？在元素周期表中，占据同一个位置，核电荷数相同，但是质量数不同的，称为同位素．铀有好几种同位素，比如说铀235、铀238、铀233、铀234、铀236都属于铀的同位素．什么是放射性同位素？就是能够自发地放出射线的同位素，叫放射性同位素．放射性同位素放出的射线是一种特殊的、既看不见也摸不着的物质，因此有人把它比喻为“魔线”．如何对它进行防护，以减少射线的危害呢？使用电离辐射源的一切实践活动，都必须遵从放射防护的三原则，也就是：第一，实践正当化；第二，防护最优化；第三，个人剂量限制．辐射防护的基本方法有三条：第一，时间防护；第二，距离防护；第三，屏蔽防护．值得注意的是，医生使用射线装置给病人诊治病症时，要根据病人的实际需要，权衡利弊，做到安全合理地使用射线装置．并耐心劝导那些主动要求但不需要使用射线装置诊治的病人，引导他们走出误区，并非一定要使用先进的医疗设备才可以治疗百病．另外，随着人们对居室美化装修的升温，居室污染也在加剧．其原因之一就是某些建筑材料放出的污气作祟，但是只要我们的居室经常通风换气，污染就可以减少，趋利避害，让放射性同位素及射线装置造福人类.1．在放射性同位素的应用中，下列做法正确的是( )A．应该用α射线探测物体的厚度B．应该用γ粒子放射源制成烟雾报警器C．医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素D．放射育种中利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异【解析】由于α粒子的穿透能力很弱，无法用其探测物体的厚度，故A错误；烟雾报警器是利用射线的电离作用，而γ粒子的电离作用很弱，故B错误；人体长期接触放射线会影响健康，诊断疾病时应该利用半衰期短的同位素，故C错误；放射育种是利用γ射线照射种子改变遗传基因，故D正确．【答案】 D2．防止放射性污染的防护措施有( )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】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．【答案】ACD3．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的( )A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律 C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，以判断甲状腺的器质性和功能性疾病【解析】利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，因此选项C不属于示踪原子的应用．【答案】ABD4．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．图3－3－1结合图3－3－1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，结合图甲分析可知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．【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。
2017-2018学年同步备课套餐之物理教科版选修3-5讲义：第3章 原子核 3 Word版含答案
3放射性的应用、危害与防护[学习目标]1.知道放射性的应用及放射性应用的形式.2.知道放射性的危害及对放射性的防护方法．一、放射性的应用[知识梳理]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．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)α射线和β射线都能用来消除静电．(×)(2)在技术上常用β射线穿过薄板后的衰减程度来测定厚度．(√)(3)β射线、γ射线都可以用探视金属制品中的砂眼．(×)(4)医学上的放疗利用的是γ射线对癌细胞的杀伤作用．(√)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.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．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γ射线的穿透特性．(2)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．(3)做示踪原子——利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质．例1(多选)下列应用是把放射性同位素作为示踪原子的有()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答案BD利用放射性同位素作示踪原子一是利用了它的放射性，二是利用放射性同位素放出的射线．二、放射性的危害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γ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。
[推荐学习]2017_2018学年高中物理第三章原子核第2节放射性衰变教学案教科版选修3_5
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第2节 放射性__衰变(对应学生用书页码P34)一、天然放射现象的发现1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现，铀和含铀矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。
物质放出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素。
2．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)、镭(Ra)。
二、三种射线的本质1．α射线实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差。
在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。
2．β射线是高速电子流，它的速度更大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。
3．γ射线呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10m 以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。
三、原子核的衰变1．放射性元素的原子核放出某种粒子后变成新原子核的变化叫衰变。
2．能放出α粒子的衰变叫α衰变，产生的新核，质量数减少4，电荷数减少2，新核在元素周期表中的位置向前移动两位，其衰变规律是A Z X ―→A －4Z －2Y ＋42He 。
3．能放出β粒子的衰变叫β衰变，产生的新核，质量数不变，电荷数加1，新核在元素周期表中的位置向后移动一位，其衰变规律AZ X ―→A Z ＋1Y ＋__0－1e 。
4．γ射线是伴随α衰变、β衰变同时产生的。
β衰变是原子核中的中子转化成一个电子，同时还生成一个质子留在核内，使核电荷数增加1。
四、半衰期1．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间，叫做这种元素的半衰期。
2．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的。
3．跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
4．半衰期是大量原子核衰变的统计规律。
衰变公式：N ＝N 0(12)tτ，τ为半衰期，反映放射性元素衰变的快慢。
2017-2018学年高中物理 第3章 原子核与放射性 3 放射性的应用与防护教案 鲁科版选修3-5
[目标定位] 1.知道放射性同位素，了解放射性的应用.2.知 道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害及防护措 施．
一、放射性的应用 1．利用射线的电离作用、穿透能力等特点
(1)利用放射线使细胞变异或损害的特点，辐射育种、 食品辐射 保存、 放射性治疗 等．
(2)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 的装置． (3)γ射线探伤：利用了γ射线 穿透 能力强的特点． 2．作为示踪原子 作为示踪原子对有关生物大分子结构及其功能进行研究．
【例 3】 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27028Pt，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20840Hg，反应过程可能有两种： ①生成27028Pt，放出氦原子核；②生成27028Pt，同时放出质子、中 子．(3)生成的铂20728Pt 发生两次衰变，变成稳定的原子核汞28020Hg. 写出上述核反应方程． 答案 见解析
解析 A 利用了 γ 射线的穿透性；C 利用了 γ 射线的高能量和穿
透性；B、D 是利用示踪原子．
借题发挥 利用放射性同位素作示踪原子：一是利用了它的 放射性，二是利用放射性同位素放出的射线．
针对训练 关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是 ()
A．利用射线可以改变布料的性质，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，也可以进行人体的 透视 C．利用射线照射作物种子可使其DNA发生变异，其结果一定 是更优秀的品种 D．利用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 利用射线消除有害静电是利用射线的电离作用，使空 气分子电离，将静电导走，选项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，选项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，选项C错误；利用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，选项D正确．
高中物理第三章原子核第3节放射性的应用、危害与防护教案教科版选修3_5
三、放射性的应用、危害与防护教学目标1．初步了解放射性的各种应用2．知道放射性的危害与防护的基本知识和方法重点难点重点与难点：放射性的各种应用、危害及防护方法设计思想本节内容比较简单，有一定的科普性，只要求学生作初步了解，讲授时把要掌握的知识直接提纲挈领的呈现出来让学生加以记忆。
教学资源多媒体课件教学设计【课堂引入】用图片呈放射性在实际生产生活中的应用、危害，从而引入本节课的话题【课堂学习】（一）放射性的应用放射性的应用主要有以下两种形式：1．利用它的射线（1）利用α射线的电离能力强的特性，可以电离放射源、周围的空气，使其成为导电气体，可以消除有害静电。
（2）β射线作为测量手段使用，其原理是利用β射线穿过薄物或经过薄物反射时，由透射或反射后的衰减程度来测定薄物的厚度与密度。
（3）利用γ射线很强穿透能力，工业上用来探伤；利用γ射线对生物组识会产生物理、化学效应，在农业上用来育种、杀灭害虫等，在医学上，可治疗肿瘤。
2．作为示踪原子把放射性同位素的原子及其化合物通过物理或化学反应的方式掺到其他物质中，然后用探测食品进行追踪，以了解放射性同位素在其他物质中的位置、数量、运动和迁移情况，这种使物质带有“放射性标记”的放射性原子称为示踪原子。
示踪原子在工业上、农业上、医学上、考古上和地质上都有广泛应用。
问题1：作为示踪原子的放射性同位素的半衰期较长还是较短？（较短）3．利用衰变特性——考古（二）放射性的危害与防护1．放射性的危害：●人体身边的放射性包括天然的和人工的。
天然放射性主要由两部分组成：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。
●放射性对人体有很大的危害：射线损伤细胞、破坏人体DNA分子结构等2．放射线的防护的基本方法：（1）距离防护：远离放射源（2）时间防护：减少防射物质的照射；（3）屏蔽防护：减少射线的强度和能量（4）仪器监测：加强放射源周围监控，确保安全运行【板书设计】α射线的电离能力——消除静电利用它的射线β射线的穿透本领——测量厚度与密度●放射性的应用γ射线极强穿透能力——工业探伤、杀菌消毒、γ光刀作为示踪原子利用衰变特性——考古放射性的危害●放射性的危害与防护放射线的防护：距离防护、时间防护、屏蔽防护、仪器监测【课堂反馈】例1．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．以上说法都不对例2．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衰变例3．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是（）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的射线可以被仪器探测到的特点C．γ射线探伤是利用了γ射线贯穿能力很强的性质D．γ射线探伤是利用了γ射线电离能力很强的性质例4．下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是（）A．利用钻60治疗肿瘤等疾病B．射线探伤C．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况D．把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测其吸收养分的情况参考答案：1．AB 2．C 3．C 4．ACD【课后测评】1．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，所以人体可以经常照射B．对放射性的肥料，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2．带电的检测器在放射线的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．以上均不正确3．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，贫铀是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分是铀238。
2017-2018学年高中物理教科版选修3-5教师用书：第3章
2.放射性 衰变[先填空]1．天然放射现象的发现(1)天然放射现象：物质能自发地放出射线的现象． (2)放射性：物质放出射线的性质，叫做放射性． (3)放射性元素：具有放射性的元素，叫做放射性元素．(4)天然放射现象的发现：1896年，法国物理学家贝克勒尔发现了天然放射现象． 2．三种射线图321如图321所示，让放射线通过强磁场，在磁场的作用下，放射线能分成3束，这表明有3种射线，且它们电性不同．带正电的射线向左偏转，为α射线；带负电的射线向右偏转，为β射线；不发生偏转的射线不带电，为γ射线．3．放射性衰变(1)定义：放射性元素自发地蜕变为另一种元素，同时放出射线，这种现象叫做放射性衰变．(2)衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为α衰变，放出β粒子的衰变为β衰变，而γ射线是伴随α射线或β射线产生的．(3)衰变规律①α衰变：A Z X→42He＋A－4Z－2Y.②β衰变：A Z X→0－1e＋A Z＋1Y.在衰变过程中，电荷数和质量数都守恒．[再判断]1．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)2．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)3．原子核发生α衰变时，核的质子数减少2，而质量数减少4.(√)4．原子核发生β衰变时，原子核的质量不变．(×)5．原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒．(√)[后思考]如图322是放射性物质放出的射线垂直经过磁场的情形，射线为什么会分成三束？图322【提示】三种射线的带电情况各不相同，它们在磁场中所受洛伦兹力情况不同，故可分成三束．1．α、β、γ射线性质、特征比较(1)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图323所示．图323(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示． 3．衰变 (1)衰变方程①α衰变：A Z X ―→A －4Z －2Y ＋42He ②β衰变：A Z X ―→ A Z ＋1Y ＋0－1e (2)α衰变和β衰变的实质 ①α衰变：210n ＋211H ―→42He ②β衰变：10n ―→11H ＋0－1e (3)衰变次数的计算方法设放射性元素AZ X 经过n 次α衰变和m 次β衰变后，变成稳定的新元素A ′Z ′Y ，则衰变方程为A ZX ―→A ′Z ′Y ＋n 42He ＋m 0－1e根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A ＝A ′＋4n ，Z ＝Z ′＋2n －m .以上两式联立解得n ＝A －A ′4，m ＝A －A ′2＋Z ′－Z .1．(多选)天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是 ( ) A ．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线 B ．某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核 C ．三种射线中γ射线的穿透能力最强D ．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子【解析】 由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A 正确；γ射线是一种波长很短的光子，不会使原核变成新核，三种射线中γ射线的穿透能力最强，故C 正确，B 错误；β粒子是电子，来源于原子核，故D 正确．【答案】 ACD2．如图324所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，________是β射线，________是γ射线.【导学号：22482037】图324【解析】由放射现象中α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线，③④是α射线．【答案】③④、①⑥、②⑤3．一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图325所示，则图中的射线a为________射线，射线b 为________射线．图325【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强，β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b 射线应为β射线．【答案】γβ4．(多选)原子核23892U经放射性衰变①变为原子核234 90Th，继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa，再经放射性衰变③变为原子核234 92U.下列选项正确的是( )A．①是α衰变B．②是β衰变C．③是β衰变D．③是γ衰变【解析】23892U①→234 90Th，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变. 234 90Th②→234 91Pa，质子数加1，质量数不变，说明②为β衰变，中子转化成质子. 234 91Pa③→234 92U，质子数加1，质量数不变，说明③为β衰变，中子转化成质子．【答案】ABC5．原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线．这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线．下列说法中正确的是( )A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1D．原子核放出γ射线时，原子序数不变【解析】发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次β衰变，核电荷数、原子序数增加1，γ射线是光子．【答案】 D6.238 92U核经一系列的衰变后变为206 82Pb核，问：【导学号：22482038】(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？(2)206 82Pb与238 92U相比，质子数和中子数各少了多少？(3)综合写出这一衰变过程的方程．【解析】(1)设238 92U衰变为206 82Pb经过x次α衰变和y次β衰变．由质量数守恒和电荷数守恒可得238＝206＋4x ①92＝82＋2x－y ②联立①②解得x＝8，y＝6即一共经过8次α衰变和6次β衰变．(2)由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次β衰变中子数减少1，而质子数增加1，故206 82Pb较238 92U质子数少10，中子数少22.(3)衰变方程为238 92U→206 82Pb＋842He＋6 0－1e【答案】(1)8次α衰变和6次β衰变(2)10 22(3)238 92U→206 82Pb＋842He＋6 0－1e1．三种射线的比较方法(1)知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．(2)在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线．(3)α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强．2．衰变次数的判断方法(1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒．(2)每发生一次α衰变质子数、中子数均减少2.(3)每发生一次β衰变中子数减少1，质子数增加1.[先填空] 1．定义放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间． 2．决定因素放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．不同的放射性元素，半衰期不同．3．应用利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时间． [再判断]1．半衰期可以表示放射性元素衰变的快慢．(√)2．半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律．(√) 3．对放射性元素加热时，其半衰期缩短．(×) [后思考]放射性元素衰变有一定的速率．镭226衰变为氡222的半衰期为1 620年，有人说：10 g 镭226经过1 620年有一半发生衰变，镭226还有5 g ，再经过1 620年另一半镭226也发生了衰变，镭226就没有了．这种说法对吗？为什么？【提示】 不对．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做这种元素的半衰期．经过第二个1 620年后镭226还剩2.5 g.1．对半衰期的理解：半衰期表示放射性元素衰变的快慢．2．半衰期公式：N 余＝N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，m 余＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12tτ式中N 原、m 0表示衰变前的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．3．适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，半衰期只适用于大量的原子核．7．(多选)14C 发生放射性衰变成为14N ，半衰期约5 700年．已知植物存活期间，其体内14C 与12C 的比例不变；生命活动结束后，14C 的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( )A ．该古木的年代距今约5 700年 B. 12C 、13C 、14C 具有相同的中子数 C ．12C 、13C 、14C 具有相同的质子数 D. 14C 衰变为14N 的过程中放出β射线【解析】 古木样品中14C 的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5 700年，选项A 正确．同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项B 错误，C 正确.14C 的衰变方程为146C→147N ＋ 0－1e ，所以此衰变过程放出β射线，选项D 正确．【答案】 ACD8．若元素A 的半衰期为4天，元素B 的半衰期为5天，则相同质量的A 和B ，经过20天后，剩下的质量之比m A ∶m B 为________．【解析】 元素A 的半衰期为4天，经过20天后剩余原来的⎝ ⎛⎭⎪⎫125，元素B 的半衰期为5天，经过20天后剩余原来的⎝ ⎛⎭⎪⎫124，剩下的质量之比m A ∶m B ＝1∶2. 【答案】 1∶29．碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰变期为8天． (1)碘131核的衰变方程：131 53I→________(衰变后的元素用X 表示)． (2)经过________天75%的碘131核发生了衰变． 【解析】 (1)13153I→13154X ＋ 0－1e(2)75%的碘发生了衰变，即25%的未衰变．即m m 0＝25%＝14＝⎝ ⎛⎭⎪⎫122共经历了两个半衰期即16天． 【答案】 (1)13153I→13154X ＋ 0－1e (2)16有关半衰期的两点提醒(1)半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间而不是样本质量减少一半的时间．(2)经过n 个半衰期，剩余核N 剩＝12n N 总．。
物理选修3-5学案：知识导航 第三章第3节放射性的应用
第3节 放射性的应用与防护思维激活放射性同位素如何作为示踪原子?提示：由于放射性同位素跟同种元素的非放射性同位素具有相同的化学性质,如果在某种元素里掺进一些放射性同位素,那么元素无论走到哪里,它的放射性同位素也经过同样的过程.而放射性元素不断地放出射线,再用仪器探测这些射线,即可知道元素的行踪,这种用途的放射性同位素叫示踪原子.例如:在给农作物施肥时,在肥料里放一些放射性同位素,这样可以知道农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料.利用示踪原子还可以检查输油管道上的漏油位置,在生物学研究方面,同位素示踪技术也起着十分重要的作用.自主整理1.放射性同位素的应用主要分为两类:一是利用射线的__________等特性,二是作为__________.2.放射性物质发出的__________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.3.利用__________的特点,可以探查金属内部有没有缺陷或裂纹.4.1965年,我国科学家首先用人工方法合成了__________,在研究过程中掺入__________示踪原子.近年来,有关生物大分子结构及其功能的研究,几乎都要借助__________.高手笔记放射性射线实际上都是微观粒子流,用肉眼是看不见的,但可根据放射性的粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射性的存在.探测放射性的方法主要是利用放射线粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在,这些现象主要是:(1)使气体电离,这些离子可使过热饱和汽产生云雾或使过热液体产生气泡;(2)使照相底片感光;(3)使荧光物质产生荧光.名师解惑1.为什么射线都用人造放射性同位素,而不用天然放射性物质?剖析:具有放射性的同位素叫做放射性同位素,例如用α粒子轰击铝箔时,就得到具有放射性的同位素P 3015,核反应方程为:Al 7113+He 42→P 3015+n 10,P 3015像天然放射性元素一样发生衰变,衰变时放出正电子e 01,衰变反应方程可写为: P 3015→Si 3014+e 01.人造放射性同位素比起天然放射性的物质来,有以下三大主要特点:放射性强度容易控制,可以制成各种所需的形状,因半衰期短而容易处理其废料.这就是在生产及科研中用到射线时,只用人造放射性同位素的原因.2.用中子轰击原子核有什么优点?剖析:中子的发现,有重大的意义,中子不带电,用它去轰击原子核,不受库仑力的影响,是研究原子核的强有力的“炮弹”.在此以前,可供研究用的“炮弹”只有天然放射元素发出的α、β、γ三种射线,中子流则是穿透本领更大,轰击原子核更有效的“炮弹”,人们用它轰击各种原子核,获得许许多多人工放射性同位素,用它轰开铀核,实现了原子能的利用.中子的贯穿本领强,但电离本领极弱,在云室中见不到它的径迹.讲练互动【例题1】 下列核反应中属于衰变的是( ),属于人工核反应的是( ),生成原来元素的同位素的是( ),放出β粒子的是( )A.I 12353+n 10→I 12453 B.U 23892→Th 23490+He 42C.Pb 21482→Bi 21483+e 01-D.94Pb+He 42→C 126+n 10解析：首先从核反应方程左端去判断哪种核反应是衰变,哪种核反应是人工转变,当核反应方程左端只有一种元素的原子核时,只能是衰变,故B 、C 为衰变,A 、D 为人工转变;而同位素产生,是根据原子序数相同而质量数不同来判断,所以A 会生成该元素的同位素;判断β衰变,只需要看清方程右端产生的电子即可,应选C.答案：BC AD A C绿色通道人工转变要用其他粒子来轰击原子核,并产生新核.还要认清各种射线的实质.知道什么是同位素.变式训练1.下列核反应或核衰变方程中,符号“X”表示中子的是( )A.Be 49+He 42→C 126+X B.N 147+He 42→O 178+XC.Hg 20480+n 10→Pt 20278+H 112+XD.U 23792→Np 23993+X解析：A 中是n 10,B 中是H 11,C 中是n 10,D 中是e 01-,故A 、C 中是中子. 答案：AC【例题2】下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的( )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：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 是利用示踪原子. 答案：BD绿色通道对衰变过程中产生的三种粒子的特性及其应用.变式训练2.防止放射性污染的防护措施有( )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：因为放射性残存的时间太长,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量,故C 、D 全对. 答案：ACD体验探究【问题】放射性物质给人类带来福音的同时,也对人类和自然造成了破坏,人们应采用怎样的防范措施防止有害射线对人类和自然的危害?导思：放射性的穿透能力很强,且破坏性极大,有没有其他物质对放射性进行阻挡和吸收呢?探究：对防辐射材料的研究及探索表明,人们可以利用厚水泥墙或厚铅砖把放射线控制在某一范围之内,用特制的材料把易受辐射的物质保护起来,如宇航员的服装.。
鲁科版高中物理选修(3-5)-3.3《放射性的应用与防护》学案
第三节放射性的应用与防护一、知识点扫描1、放射性的应用：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。
2、放射性污染和防护核爆炸核泄漏医疗照射防护：密封防护距离防护时间防护屏蔽防护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。
二、例题精讲例：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个中子三、能力训练1．1965年，我国科学家首次用人工方法合成的结晶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．学分析B．同位素示踪原子C．光谱分析D．测定介电常数2．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．①②B．③C．①④D．②④3．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．这是利用123I所放出的( )A．热量B．α射线C．β射线D．γ射线4．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5．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6．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7．一小瓶含有某种放射性同位素的溶液，每分钟衰变6000次，将它注射到某人的血液中，经过15h后从此人身上取出10mL的血液，测得每分钟有2次衰变，已知这种同位素的半衰期为5h，试计算这个人血液的总体积为多少?。
教科版高中物理选修3-5：第3章第3、4节课件-新版
比结合能(又叫平均结合能)：原子核的结合能与 核子数之比．比结合能越大，表示原子核中核 子结合得越牢固，原子核越稳定．
3．结合能与电离能
要使基态氢原子电离，也就是要从氢原子中把 电子剥离，需要通过碰撞、施加电场、赋予光 子等途径让它得到13.6 eV的能量．这个能量实 际上就是电子与氢原子核的结合能，不过通常 把它叫做氢原子的电离能，而结合能一词只用 在原子核中．
2．把放射性同位素作为_示__踪__原__子___来了解机件 的磨损情况、对农作物合理施肥等． 3．利用衰变特性进行考古和探矿等．
二、放射性的危害与防护 1．放射线的来源：_天__然__的___和_人__工__产__生_____的 两种．
2．放射线的危害：对人体组织造成伤害，导致 细胞损伤，破坏人体DNA的分子结构等． 3 ． 放 射 性 防 护 的 基 本 方 法 ： ___距__离__ 防 护 、 _时__间__防护、__屏__蔽___防护、__仪__器__监__测__等．
四、比结合能曲线
平均结合能曲线 图3－3－1
1．比结合能越大，取出一个核子就越_困__难___， 核 就 越 _稳__定__ ， 比 结 合 能 是 原 子 核 稳 定 程 度 的 _量__度______． 2．曲线中间高两头低，说明中等原子核(A＝ 40～120)的比结合能最大，近似于一个常数(8.6 MeV)，表明中等核最__稳__定___． 3．质量较大的重核(A>120)和质量较小的轻核 (A<40)比结合能都__较__小___，且轻核的比结合能 还有些__起__伏____．
课堂互动讲练
放射性同位素的应用
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，而今天人工制造的放射性同位素已达1000 多种，每种元素都有放射性同位素．放射性同 位素在农业、医疗卫生和科学研究的许多方面 得到了广泛的应用．
2017-2018学年高二物理选修3-5课件：3-3放射性的应用
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2.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.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 解析:放射性同位素用作示踪原子,主要是用放射性同位素替代没有放射性 的同位素参与正常的物理、化学、生物的过程,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 处理等,故选项 A、B、C 正确。 答案:ABC
探究
点拨:三种射线的贯穿本领不同。如果遮挡的厚度不同,会引起贯穿后 射线的强度发生变化。 解析:(1)α 射线穿透物质的本领弱,不能穿透厚度 1mm 的铝板,因而探 测器不能探到;γ 射线穿透本领最强,穿透 1mm 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 射线中的电子数目不同,探测器容易分辨。 (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察明的情况或规律,人们把这种用途的放射性同 位素叫做示踪原子。
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能量
2.放射性污染和防护 (1)放射性污染来自核爆炸、核泄漏、医疗照射等许多方面,对人类和 自然界产生破坏作用。 (2)为了防止放射线的破坏,人们可以通过密封防护、距离防护、时间防护 和屏蔽防护等措施加以防范。
2017-2018学年高二物理(教科版选修3-5)教师用书：第3章 3.放射性的应用、危害与防护
3.放射性的应用、危害与防护学习目标知识脉络1.知道三种射线的特性及应用，知道放射性同位素，在工、农业及医学领域的应用．(重点、难点)2．知道放射性对人类和自然产生的严重危害，了解防护放射性危害的措施．(重点)放射性的应用[先填空]1．利用射线的特性(1)利用α射线的电离作用很强，用以消除(中和)因摩擦积累的静电．(2)利用β射线穿过薄物或经过薄物反射时，由透射或反射的衰减程度来测定薄物的厚度和密度．(3)利用γ射线的穿透能力可以进行金属探伤，还可利用γ射线进行培育优良品种、放射治疗等．2．作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置．3．利用衰变特性：利用天然放射性元素的半衰期可以估测文物、化石的年代，勘探矿藏等．[再判断]1．利用放射性同位素放出的β射线可以给金属探伤．(×)2．利用放射性同位素放出的α射线消除有害的静电积累．(√)3．利用放射性同位素放出的γ射线保存食物．(√)4．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做“示踪原子”．(√) [后思考]医学上做射线治疗用的放射性元素，使用一段时间后，当射线强度降低到一定程度时就需要更换放射材料，原来的材料成为核废料，这些放射治疗选用的放射性元素的半衰期应该很长还是较短？为什么？【提示】 应选用半衰期较短的．因为半衰期短的放射性废料容易处理．当然也不能选用太短的，否则就需要频繁更换放射原料了．1．γ射线的主要应用(1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；(2)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；(3)医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症．2．衰变特性的应用利用半衰期非常稳定的特点，可以测算其衰变过程，推算时间等．1．(多选)下列关于放射性同位素的一些应用的说法中正确的是( )A．利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用B．利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用C．利用射线改良品种是因为射线可使DNA发生变异D．在研究农作物合理施肥中是以放射性同位素作为示踪原子【解析】 消除静电是利用射线的电离作用使空气导电，A错误；探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改良品种分别是利用它的穿透作用和射线可使DNA发生变异，B、C正确；研究农作物对肥料的吸收是利用其作示踪原子，D正确．【答案】 BCD2．γ刀已成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，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γ射线很强的________能力和很________的能量.【导学号：22482041】【解析】 γ刀治疗脑肿瘤主要是利用γ射线很强的穿透能力和很高的能量．【答案】 穿透 高3．放射性同位素14C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖．146(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成不稳定的C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年，试写出14C 的衰变方程；(2)若测得一古生物遗骸中的C 含量只有活体中的25%，则此遗骸距今约有多少年？146【解析】 (1)C 的β衰变方程为：C ―→e ＋N.1461460－1147(2)C 的半衰期τ＝5 730年．146生物死亡后，遗骸中的C 按其半衰期变化，设活体中C 的含量为N 0，遗骸中的146146C 含量为N ，则146N ＝N 0，(12)tτ 即0.25N 0＝N 0，故＝2，t ＝11 460年．(12)t5 730t 5 730【答案】 (1)C ―→e ＋N (2)11 460年1460－1147放射性同位素的应用技巧(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．放 射 性 的 危 害 与 防 护[先填空]1．放射线的主要来源(1)天然放射线的来源：①来自地壳表面的天然放射性元素和空气中的氡等产生的放射线；②来自空间的宇宙射线．(2)人工放射线的来源：①医疗放射，②核动力和核武器试验中的放射线．2．放射线的危害放射线对人体组织造成伤害，导致细胞损伤，破坏人体DNA 的分子结构．大剂量的放射性射线导致畸形、肿瘤、生育功能损伤等．3．防止的基本方法(1)距离防护(2)时间防护(3)屏蔽防护(4)仪器监测[再判断]1．核泄漏会造成严重的环境污染．(√)2．医疗照射是利用放射性，对人和环境没有影响．(×)3．密封保存放射性物质是常用的防护方法．(√)[后思考]1．放射性污染危害很大，放射性穿透力很强，是否无法防护？【提示】 放射线危害很难防护，但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护，但防护的有效手段是提高防范意识．2．常用的射线检测方法有哪些？有哪几种仪器可探测射线？【提示】 检测方法(1)组成射线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雾滴，过热液体会产生气泡．(2)射线能使照相乳胶感光．(3)射线能使荧光物质产生荧光．探测仪器(1)威尔逊云室，(2)气泡室，(3)盖革—米勒计数器．放射性污染与防护的举例与措施污染与防护举例与措施说明核爆炸核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强烈的γ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的放射性原材料，一旦泄漏就会造成严重污染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，甚至造成病人死亡距离防护距放射源越远，人体吸收放射线的剂量就越少，受到的危害就越轻时间防护尽量减少受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，铅的屏蔽作用最好防护仪器监测配置测量设备，加强环境监测，保证安全运行，避免人为事故4．(多选)放射性污染的防护措施有( )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】 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．【答案】 ACD5．(多选)对放射性的应用和防护，下列说法正确的是( )【导学号：22482042】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．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行检测是很有必要的【解析】 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．【答案】 BCD6．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．(1)下列关于其残留物长期危害环境的理由应是( )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238的衰变速率很快D．铀的半衰期很长(2)贫铀炸弹的放射性可使生物体发生变异，导致癌症、白血病、新生儿畸形等，这是射线的________作用，导致生物体产生变异的机制是________．【解析】 贫铀弹爆炸后，弹片中仍含有半衰期很长的铀，故爆炸后的残留物仍会长时间对周围环境产生污染，故选A、D.而贫铀炸弹的放射性导致生物体变异，则是其物理化学作用，机制是基因突变．【答案】 (1)AD (2)物理化学 基因突变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.。
高中物理教科版选修3-5教学案：第三章 第3节 放射性的应用、危害与防护 Word版含答案
第3节放射性的应用、危害与防护(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14 6C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.(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。
高中物理选修3-5教学设计3：19.2 放射性元素的衰变教案
2 放射性元素的衰变知道放射性和原子核的衰变。
会用半衰期描述衰变速度，知道半衰期的统计意义。
（一）知识与技能1、知道原子核的衰变2、知道两种衰变的规律3、理解半衰期的概念（二）过程与方法1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式2、能够利用半衰期来进行简单计算（三）情感、态度与价值观通过福岛核泄漏以及中国抢盐风潮引入新课，通过放射性元素的衰变学习，培养学生树立正确的科学观。
能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程同学们有没有听说过点石成金的传说，或者将一种物质变成另一种物质。
：刚才同学们讲的都很好，但都是假的。
孙悟空，八仙，神仙：人物不存在。
魔术，街头骗局：就是假的。
教师：那有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？学生愕然。
点评：进一步吊起了学生学习新知识的胃口。
教师：有（大声，肯定地回答）学生讨论非常活跃，孙悟空，八仙，神仙；魔术，街头骗局。
学生顿时安静，同时也心存疑惑：当然是假的，难道还有真的不成？通过这样新颖的课题引入，给学生创设情景，能充分调动学生的积极性，挑起学生对未知知识的热情。
对于学生来讲要使其相信科学技术反对迷信，同时也要提高警惕小心上当受骗，提高学生自我保护意识。
更加吊起了学生学习新知识的胃口，为新课教学的顺利进行奠定了基础。
学生惊讶，议论纷纷。
点评：再一次吊起了学生学习新知识的胃口。
通过这样四次吊胃口，新课的成功将是必然。
教师：这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。
点评：及时推出课题。
1．原子核的衰变教师：原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。
我们把这种变化称为原子核的衰变。
学生豁然开朗：科学、真实的将一种物质变成另一种物质，原来就是原子核的衰变。
点评：及时给出问题的答案，学生并不会索然无味，相反会对原子核的衰变这一新知识产生浓厚的兴趣。
教师：铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234核。
教科版高中物理选修3-5：《放射性的应用、危害与防护》教案-新版
3.3《放射性的应用、危害与防护》教案三维教学目标1、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，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：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。
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第3节放射性的应用、危害与防护(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146C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)1.(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。
(2)利用射线的电离作用，放射线能使空气电离，从而可以消除静电积累，防止静电产生的危害。
(3)利用γ射线对生物组织的物理、化学效应使种子发生变异，培育优良品种。
(4)利用放射性产生的能量轰击原子核，实现原子核的人工转变。
(5)在医疗上，常用以控制病变组织的扩大。
3．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。
1．当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。
碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。
若碳11的半衰期τ为20 min ，经2.0 h 剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)解析：核反应方程为14 7N ＋11H →11 6C ＋42He设碳11原有质量为m 0，经过t 1＝2.0 h 剩余的质量为m τ，根据半衰期定义有m τm 0＝(12)t 1τ＝(12)12020≈1.6%。
答案：14 7N ＋11H →11 6C ＋42He 1.6%2．防止放射性污染的防护措施有( ) 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ACD 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。
(对应学生用书页码P39)[例1]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。
放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面都得到广泛应用。
(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()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(2)图3-3-1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。
图3-3-1(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结晶是同一物质，为此曾采用放射性同位素14C作________。
[解析](1)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)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的铝板和几厘米厚的铅板，打在探测器上后其运动状态变化不大，探测器很难分辨，β射线也能穿透几毫米厚的铝板，铝板厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态变化较大，探测器容易分辨。
(3)把搀入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，从而可以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)B(2)β(3)示踪原子人工放射性同位素和天然放射性元素都具有放射性，且人工放射性同位素的放射强度容易控制，半衰期比天然放射性物质短得多，所以实际应用更广泛。
掌握三种射线的特性是解题的关键。
[例2](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(见图3-3-2甲)。
结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________。
图3-3-2(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。
[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。
(2)D(3)β射线可穿透几毫米厚的铝片，而γ射线可透穿几厘米厚的铅板，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(对应学生用书页码P40) 1．传统电脑的各个配件都能产生电磁辐射，并对人体造成伤害。
废弃的电脑设备变成“电脑垃圾”时，将对环境造成新的污染，因此生产厂商推出绿色电脑。
这里的“绿色电脑”是指()A．绿颜色的电脑B．价格低的电脑C．木壳的电脑D．低辐射、低噪声、健康环保的电脑解析：选D辐射、噪声对人体都能产生伤害，所以“绿色电脑”是指低辐射、低噪声、健康环保的电脑，D项正确。
2．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解析：选BD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B正确。
半衰期与元素属于化合物和单质没有关系，所以用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，可用作示踪原子，故正确答案为B、D。
3．放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用。
下列选项中，属于γ射线的应用的是()A．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：选ADγ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C错误。
4．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．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解析：选ABC放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物的过程，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等，因此选项A、B、C正确，D不正确。
5．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：选Dβ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，A错误。
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，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，作示踪原子，D正确。
6．如图3-3-3所示，x为未知放射源，它向右方发出射线，放射线首先通过一张黑纸P，并经过一个强电场区域后到达计数器，计数器上单位时间内记录到的射线粒子数是一定的，现将黑纸移开，计数器单位时间内记录的射线粒子数明显增加，然后再将强电场移开，计数器单位时间内记录的射线粒子数没有变化，则可以判定x可能为()图3-3-3A．α及γ放射源B．α及β放射源C．β及γ放射源D．γ放射源解析：选A此题要考查α射线、β射线、γ射线的穿透本领、电离本领大小。
黑纸P 可以把α射线挡住，如果有β射线，那么在撤去电场后，显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数应该明显增加，而电场对γ射线没有影响，因此含有α射线和γ射线。
故正确答案为A。
7．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()A．α射线产生的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：选C放射性同位素的应用是沿着利用它的射线和作为示踪原子两个方向开展的，γ射线的贯穿本领较强，可以用来进行金属探伤。