高中物理课件-19.3探测射线的方法+19.4放射性的应用与防护
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第、节探测射线的方法放射性的应用与防护—人教版高中物理选修课件
(2)作用：可以分析粒子的带电、动量、能量等情况。
第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护 —2020-2021人教版高中物理选修3- 5课件
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第十九章 原子核
第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护 —2020-2021人教版高中物理选修3- 5课件
3．盖革—米勒计数器 (1)结构见课本 (2)原理： 当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体__电__离____，产生的电子在电 场中被加速，能量越来越大，电子跟管中的气体分子__碰__撞____时，又使气体分 子 电 离 ， 产 生 ___电__子___…… 这 样 ， 一 个 射 线 粒 子 进 入 管 中 后 可 以 产 生 大 量 ___电__子___。这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路中就产生一次脉冲 放电，利用电子仪器可以把放电___次__数___记录下来。 (3) 特 点 ： 检 测 射 线 十 分 方 便 ， 但 只 能 用 来 __计__数____ ， 不 能 区 分 射 线 的 种 类。此外如果同时有大量粒子或两个粒子射来的间隔时间小于200 μs，G－M计 数器也不能区分它们。
5
课时强化作业
第十九章 原子核
课前预习反馈
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第十九章 原子核
第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护 —2020-2021人教版高中物理选修3- 5课件
知识点 1 探测射线的基本方法 探测射线的原理
利用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。
(1) 粒 子 使 气 体 或 液 体 电 离 ， 以 这 些 离 子 为 核 心 ， 过 饱 和 汽 会 产 生 __云__雾____，过热液体会产生__气__泡____。
第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护 —2020-2021人教版高中物理选修3- 5课件
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第十九章 原子核
第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护 —2020-2021人教版高中物理选修3- 5课件
3．盖革—米勒计数器 (1)结构见课本 (2)原理： 当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体__电__离____，产生的电子在电 场中被加速，能量越来越大，电子跟管中的气体分子__碰__撞____时，又使气体分 子 电 离 ， 产 生 ___电__子___…… 这 样 ， 一 个 射 线 粒 子 进 入 管 中 后 可 以 产 生 大 量 ___电__子___。这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路中就产生一次脉冲 放电，利用电子仪器可以把放电___次__数___记录下来。 (3) 特 点 ： 检 测 射 线 十 分 方 便 ， 但 只 能 用 来 __计__数____ ， 不 能 区 分 射 线 的 种 类。此外如果同时有大量粒子或两个粒子射来的间隔时间小于200 μs，G－M计 数器也不能区分它们。
5
课时强化作业
第十九章 原子核
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第十九章 原子核
第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护 —2020-2021人教版高中物理选修3- 5课件
知识点 1 探测射线的基本方法 探测射线的原理
利用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。
(1) 粒 子 使 气 体 或 液 体 电 离 ， 以 这 些 离 子 为 核 心 ， 过 饱 和 汽 会 产 生 __云__雾____，过热液体会产生__气__泡____。
高中物理 第十九章 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护课件5高二选修35物理课件
第十二页，共二十一页。
一
二
污染与 防护
举例与措施
说明
密封防护
把放射源密封在特殊的包壳里,或者用特殊 的方法覆盖,以防止射线泄漏
防护 距离防护
距放射源越远,人体吸收的剂量就越少,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
第十三页，共二十一页。
医学上做射线(shèxiàn)治疗用的放射性元素,应用半衰期长的还是短的? 为什么?
提示：应用半衰期短的。因为半衰期短的放射性废料容易处理。
第七页，共二十一页。
一
二
一、对原子核的人工转变的认识(rèn shi)
1.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.实质:用粒子轰击原子核并不是粒子与原子核碰撞,将原子核打开,而是粒子
期太长,所以只有锶90较合适。
答案:C
题后反思放射性同位素在生产、科技和医疗等方面有很多的应用。解
答这类问题要弄清以下两个方面:
(1)弄清各种射线的特性,确定应用射线的哪种特性,如穿透本领、电离本
领等。
(2)对于半衰期不同的放射性元素,要根据实际需要来确定半衰期的长短,半衰
期太长或太短都不适用。
第十七页，共二十一页。
第十九页，共二十一页。
第二十页，共二十一页。
内容(nèiróng)总结
3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护。提示：核反应过程和衰变现象都遵循电荷数和质量数守恒。1.同位素
No 是指质子数相同、中子数不同的原子核。生活中的这些辐射的强度都在安全剂量之内,对人类
(rénlèi)没有伤害。②在工业上,检查输油管道上的漏油位置。也不能仅画一横线,因箭头的方向还 表示反应进行的方向。【例题2】 放射性在技术上有很多应用,不同的放射源可用于不同目的。 生活中对放射性物质要有防范意识,远离放射源
上课用高二物理课件 19.3探测射线的方法 19.4 放射性的应用与防护
①31H+X1
42He+10n
②147N+42He
178O+X2
③94Be+42He
126C+X3
④2412Mg+42He
2713Al+X4
以下判断中正确的是( )
A.X1是质子 C.X3是电子
B.X2是中子 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 21H，A错.X2为11H，B错.X3为10n，C错.X4为11H，D对.
(3)放射线在云室中的径迹 ①α粒子的质量比较大，在气体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 迹直而粗. ②β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， 而且常常弯曲. ③γ粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹.
专题提高
威耳逊云室和盖革—米勒计数器
1.威耳逊云室 (1)构造 云室的主要结构如图所示.圆筒 形容器的下底是一个可在小范 围活动的活塞；上盖是透明的， 通过它可观察云室内发生的现 象或进行照相.放射源可放在室 内侧壁附近，也可放在室外侧壁的窗口.
(2)原理 实验时，在云室内加一些酒精，使室内充满饱和汽.然后使活 塞迅速向下移动一段距离，室内气体由于突然膨胀而温度降 低，使酒精的饱和汽处于过饱和状态.这时如果有能量较高的 粒子从室内气体中飞过，就会使沿途的气体分子电离产生离 子，过饱和汽便以这些离子为核心凝成一条雾迹.
【典例】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
AZNi+0-1e+ ve ,其中 ve 是反中微子，它的电量
高中物理选修课件第十九章探测射线的方法放射性的应用与防护
射线荧光检测
利用射线激发材料产生荧光的特性，对材料表面 缺陷进行检测，如钢管、钢板表面质量检测等。
中子射线检测
利用中子与物质相互作用的特性，对材料内部缺 陷进行检测，如中子衍射、中子活化分析等。
放射性同位素在能源领域的应用
核能发电
利用放射性同位素的衰变产生的热量，驱动汽轮机发电，是清洁 、高效的能源利用方式。
核热应用
利用放射性同位素衰变产生的热量进行供暖、海水淡化等应用。
核电池
利用放射性同位素衰变产生的能量直接转换为电能，为航天器、 深海探测器等提供长期稳定的能源供应。
05
实验：射线探测与放射性 测量
实验目的与原理
实验目的
通过实验了解射线探测的基本方法，掌握放射性测量的原理和技术，加深对放 射性的应用与防护的理解。
THANKS
射线技术在工业中的应用
无损检测
利用射线的穿透性和成像原理， 对材料或构件进行内部缺陷检测
，如焊缝、铸件等。
厚度测量
利用射线在物质中的衰减规律，测 量材料的厚度或密度。
物质分析
利用射线与物质相互作用产生的特 征X射线或荧光，对物质进行成分分 析或元素鉴定。
03
放射性的防护
放射性危害的认识
放射性危害的来源
放射性废物的处理
包括减容、去污、固化等处理过程，以降低其放射性强度和体积， 便于后续处置。
放射性废物的处置
采用深地质处置方式，将放射性废物埋入地下深处，确保长期安全。 同时，建立严格的监管制度，确保处置过程符合安全标准。
04
射线探测与放射性应用的 案例分析
医疗影像诊断中的射线探测
X射线诊断
01
利用X射线的穿透性，对人体内部结构进行成像，如X光胸片、
利用射线激发材料产生荧光的特性，对材料表面 缺陷进行检测，如钢管、钢板表面质量检测等。
中子射线检测
利用中子与物质相互作用的特性，对材料内部缺 陷进行检测，如中子衍射、中子活化分析等。
放射性同位素在能源领域的应用
核能发电
利用放射性同位素的衰变产生的热量，驱动汽轮机发电，是清洁 、高效的能源利用方式。
核热应用
利用放射性同位素衰变产生的热量进行供暖、海水淡化等应用。
核电池
利用放射性同位素衰变产生的能量直接转换为电能，为航天器、 深海探测器等提供长期稳定的能源供应。
05
实验：射线探测与放射性 测量
实验目的与原理
实验目的
通过实验了解射线探测的基本方法，掌握放射性测量的原理和技术，加深对放 射性的应用与防护的理解。
THANKS
射线技术在工业中的应用
无损检测
利用射线的穿透性和成像原理， 对材料或构件进行内部缺陷检测
，如焊缝、铸件等。
厚度测量
利用射线在物质中的衰减规律，测 量材料的厚度或密度。
物质分析
利用射线与物质相互作用产生的特 征X射线或荧光，对物质进行成分分 析或元素鉴定。
03
放射性的防护
放射性危害的认识
放射性危害的来源
放射性废物的处理
包括减容、去污、固化等处理过程，以降低其放射性强度和体积， 便于后续处置。
放射性废物的处置
采用深地质处置方式，将放射性废物埋入地下深处，确保长期安全。 同时，建立严格的监管制度，确保处置过程符合安全标准。
04
射线探测与放射性应用的 案例分析
医疗影像诊断中的射线探测
X射线诊断
01
利用X射线的穿透性，对人体内部结构进行成像，如X光胸片、
高中物理人教版选修3-5课件：19.3-19.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护
27 1 :4 2 He+13 Al→ 15 P+0 n。 30
练一练
射线对人体有害,因此,在用作示踪原子时,应选择( ) A.半衰期较长的放射性元素 B.半衰期较短的元素 C.质量数较小的元素 D.质量数较大的元素 解析: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,故可利用放射性同位素作为示踪原子。但由于射线对人体有伤害 , 一旦研究结束,就希望同位素放出的射线量大大减少,因此,应选用半衰期较 短、衰变稍快的元素作为示踪原子。 答案:B
-4-
3 4
1
探测射线的方法 放射性的应用与防护
2 3 4
首 页
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
2.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。 (2)原子核的人工转变: ①1919 年卢瑟福用 α 粒子轰击氮原子核,产生了氧的一种同位素,同时 产生一个质子。 ②卢瑟福发现质子的核反应方程:
-2-
3 4
1
探测射线的方法 放射性的应用与防护
2 3 4
首 页
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
1.探测射线的方法 (1)探测方法: 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。 (2)探测仪器: ①威耳逊云室:a.原理:粒子在云室内气体中飞过,使沿途的气体分子电 离,过饱和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。
练一练
射线对人体有害,因此,在用作示踪原子时,应选择( ) A.半衰期较长的放射性元素 B.半衰期较短的元素 C.质量数较小的元素 D.质量数较大的元素 解析: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,故可利用放射性同位素作为示踪原子。但由于射线对人体有伤害 , 一旦研究结束,就希望同位素放出的射线量大大减少,因此,应选用半衰期较 短、衰变稍快的元素作为示踪原子。 答案:B
-4-
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探测射线的方法 放射性的应用与防护
2 3 4
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HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
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2.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。 (2)原子核的人工转变: ①1919 年卢瑟福用 α 粒子轰击氮原子核,产生了氧的一种同位素,同时 产生一个质子。 ②卢瑟福发现质子的核反应方程:
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探测射线的方法 放射性的应用与防护
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1.探测射线的方法 (1)探测方法: 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。 (2)探测仪器: ①威耳逊云室:a.原理:粒子在云室内气体中飞过,使沿途的气体分子电 离,过饱和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。
高中物理 19.3.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护课件 新人教版选修35
3.辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，_____的射liàng)
线对人体组织有破坏作用.要防止_______放___射_对性水物源质、空气、
用具等的污染.
第十一页，共40页。
【想一想】医学上做射线治疗用的放射性元素，应用半衰期长的还是 短的？为什么？ 提示(tíshì)：半衰期短的.因为半衰期短的放射性废料容易处理.
第三十页，共40页。
【总结提升(tíshēng)】书写核反应方程四条重要原则 (1)质量数守恒和电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等号；(3)能量守 恒(中学阶段不做要求)；(4)核反应必须是实验中能够发生的.
第三十一页，共40页。
【温馨提示】放射性同位素在生产、科技和医疗等方面有广泛的应 用，高考以放射性同位素为背景(bèijǐng)的命题不断出现，考查的 知识点有射线的性质、放射性元素的半衰期等.
第二十八页，共40页。
【思路点拨】书写核反应方程要注意以下两点： 关键点 (1)分清反应的种类，是衰变还是人工核反应. (2)根据电荷数守恒和质量数守恒确定出新原子核和放出(fànɡ chū)的 粒子.
第二十九页，共40页。
【规范解答】(1)147N+10n → 146C+11H (2)147N+42He → 178O+11H (3)105B+10n → 73Li+42He (4)94Be+42He → 126C+10n (5)5626Fe+21H → 5727Co+10n 其中发现质子的核反应方程(fāngchéng)是(2). 发现中子的核反应方程(fāngchéng)是(4).
第十页，共40页。
三、放射性同位素的应用
高三物理探测射线的方法放射性的应用与防护ppt课件
ß射线在云室中的径迹：比较细，而且常 常弯曲 原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变 方向，电离本领小，沿途产生的离子少
二、气泡室-----高能物理实验的最风行的
探测设备
气泡室是由一密闭容器 组成，容器中盛有工作 液体
气 泡 室 中 带 电 粒 子 的 径 迹
气
气泡室的优点：
泡
它的空间和时间分
室 中
30 15
P
，它是通过核反应生成的
人工放射性同位素。
.
14
与天然的放射性物质相比，人造放射性同 位素：
1、放射强度容易控制 2、可以制成各种需要的形状 3、半衰期更短 4、放射性废料容易处理
.
15
三、放射性同位素的应用
（1）利用它的射线
A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金 属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射线探伤 仪． B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来 检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等， 从而实现自动控制
（2）作为示踪原子 四、放射性污染和防护：
.
29
例2：
23920Th (钍)经过一系列α和β衰变,
成为 28028Pb (铅)
( B D)
(A)铅核比钍核少24个中子 (B)铅核比钍核少8个质子 (C)共经过4次α衰变和6次β衰变
(D)共经过6次α衰变和4次β衰变
.
30
Hale Waihona Puke 例3：下列四个方程中，x1 x2 x3 和 x4各代表某种粒子。
(1)
U 235
92
01n
3985Sr15348Xe 3x1
(2) 12H x2 23He01n
(3)
U 238
二、气泡室-----高能物理实验的最风行的
探测设备
气泡室是由一密闭容器 组成，容器中盛有工作 液体
气 泡 室 中 带 电 粒 子 的 径 迹
气
气泡室的优点：
泡
它的空间和时间分
室 中
30 15
P
，它是通过核反应生成的
人工放射性同位素。
.
14
与天然的放射性物质相比，人造放射性同 位素：
1、放射强度容易控制 2、可以制成各种需要的形状 3、半衰期更短 4、放射性废料容易处理
.
15
三、放射性同位素的应用
（1）利用它的射线
A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金 属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射线探伤 仪． B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来 检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等， 从而实现自动控制
（2）作为示踪原子 四、放射性污染和防护：
.
29
例2：
23920Th (钍)经过一系列α和β衰变,
成为 28028Pb (铅)
( B D)
(A)铅核比钍核少24个中子 (B)铅核比钍核少8个质子 (C)共经过4次α衰变和6次β衰变
(D)共经过6次α衰变和4次β衰变
.
30
Hale Waihona Puke 例3：下列四个方程中，x1 x2 x3 和 x4各代表某种粒子。
(1)
U 235
92
01n
3985Sr15348Xe 3x1
(2) 12H x2 23He01n
(3)
U 238
高中物理选修3-5精品课件：19.3-19.4探测射线的方法 放射性的应用与防护
(2)气泡室：气泡室里装的是液体，如液态氢.粒子通过过热液体时，在 它的周围 产生气泡 而形成粒子的径迹. (3)盖革－米勒计数器： ①优点：G－M计数器 非常灵敏 ，用它检测射线十分方便. ②缺点：只能用来 计数 ，不能区分 射线的种类 .
二、核反应和人工放射性同位素
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. (2)原子核的人工转变：卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，核反应方程 147N＋42He→ 178O＋11H . (3)遵循规律： 质量数 守恒，电荷数守恒.
√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—米勒计数器除了用来计数，还能区分射线的种类
√C.用威耳逊云室探测射线时，径迹比较细且常常弯曲的是β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，可以分析粒子的动量、
能量及带电情况等 解析 盖革—米勒计数器只能用来计数，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，B错误.
答案
2.1956 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6207Co 放射源进行了实验验证.次年李、杨两人为此获得诺贝尔物
理学奖.6207Co
的衰变方程是6207Co→AZNi＋
0 －1
e＋νe.其中
νe 是反中微子，
它的电荷量为零，静止质量可认为是零.6207Co 的核外电子数为__2_7___，
A.α粒子
√C.中子
B.质子 D.电子
解析 把前两个方程化简，消去 x，可知 y 是42He，结合第三个方程，根
据电荷数守恒、质量数守恒可知 z 是中子10n.因此选项 C 正确.
1234
高中物理 第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护课件 新人教版选修3-5
人工放射性同位素的应用与防护
1.放射性同位素的定义 有些同位素具有_放__射__性___，叫做放射性同位素。 2．人工放射性同位素的发现 (1)1934 年，约里奥·居里夫妇发现经过 α 粒子轰击的铝片 中含有放射性磷1350P。 (2)发现磷同位素的方程：42He＋2173Al―→_31_05_P_＋__10n____。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-5
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第十九章 原子核
第十九章 第三节 探测射线的方法
第四节 放射性的应用与防护
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课时作业
学习目标定位
※ 理解原子核的人工转变及人工放射性同位素
(2)做示踪原子 把放射性同位素原子通过物理或化学反应的方式掺到其他 物质中，然后用探测仪进行追踪，这种使物质带有“放射性标 记”的放射性同位素原子就是示踪原子。例如： 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。
2．气泡室 (1)原理：当高能粒子穿过室内_过__热__液体时，形成一串 _气__泡__而显示粒子行迹。 (2)作用：可以分析粒子的带电、动量、能量等情况。 3．盖革—米勒计数器 (1)结构见课本 (2)原理： 当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体__电__离_，产 生的电子在电场中被加速，能量越来越大，电子跟管中的气体 分子_碰__撞__时，又使气体分子电离，产生__电__子_……
3．放射性同位素的应用 (1)利用射线：利用 α 射线具有很强的_电__离__作用，消除有 害_静__电__；利用 γ 射线很强的_贯__穿__本领，工业用来_探__伤__。 (2)作示踪原子：同位素具有相同的_化__学__性质，可用放射 性同位素代替非放射性同位素做_示__踪__原子。
高中物理 19.319.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护课件5高中选修35物理课件
下拉活塞,气体迅速膨胀,温度降低,酒精蒸汽达到过饱和状态。粒子穿
过该空间时,沿途使气体分子电离,过饱和蒸汽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。
第三页，共四十三页。
目标
(mùbiāo)
导航
课前预习导学
课堂合作探究
KEQIAN YUXI DAOXUE
KETANG HEZUO TANJIU
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
答案:AB
第十四页，共四十三页。
问题
(wèntí)
导学
课前预习导学
课堂合作探究
KEQIAN YUXI DAOXUE
KETANG HEZUO TANJIU
当堂(dānɡ
tánɡ)检测
解析:云室内充满过饱和蒸汽,射线经过时把气体电离,过饱和蒸汽
第四页，共四十三页。
目标
(mùbiāo)
导航
课前预习导学
课堂合作探究
KEQIAN YUXI DAOXUE
KETANG HEZUO TANJIU
预习(yùxí)
引导
预习交流 1
探测射线还有哪些方法?
答案:如闪烁计数器、乳胶照相、火花室和半导体探测器等探测器
装置,利用这些装置能更精确地测定粒子的各种性质。随着科学技术的
预习(yùxí)
引导
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。当气泡室内的压强突然降低时,液体
的沸点变低,因此液体过热,粒子通过液体时在它周围就有气泡形成,显
示出粒子的径迹来。
过该空间时,沿途使气体分子电离,过饱和蒸汽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。
第三页，共四十三页。
目标
(mùbiāo)
导航
课前预习导学
课堂合作探究
KEQIAN YUXI DAOXUE
KETANG HEZUO TANJIU
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
答案:AB
第十四页，共四十三页。
问题
(wèntí)
导学
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课堂合作探究
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当堂(dānɡ
tánɡ)检测
解析:云室内充满过饱和蒸汽,射线经过时把气体电离,过饱和蒸汽
第四页，共四十三页。
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预习(yùxí)
引导
预习交流 1
探测射线还有哪些方法?
答案:如闪烁计数器、乳胶照相、火花室和半导体探测器等探测器
装置,利用这些装置能更精确地测定粒子的各种性质。随着科学技术的
预习(yùxí)
引导
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。当气泡室内的压强突然降低时,液体
的沸点变低,因此液体过热,粒子通过液体时在它周围就有气泡形成,显
示出粒子的径迹来。
高中物理人教版选修35课件：19.319.4探测射线的方法 放射性的应用与防护
的带电情况、动量、能量等,故B选项正确;盖革—米勒计数器利用
射线电离作用,产生电脉冲进而计数,故C选项正确;由于对于不同
射线产生的脉冲现象相同,因此计数器只能用来计数,不能区分射
线的种类,所以D选项错误。
答案:ABC
探究一
探究二
探究三
原子核的人工转变及核反应方程
问题导引
生产和生活中所用的射线为什么都是人造放射性同位素?
电离,产生电子……这样,一个粒子进入管中可以产生大量电子,这
些电子到达阳极,正离子到达阴极,在电路中就产生一次脉冲放电,
利用电子仪器可以把放电次数记录下来。
a.优点:G-M计数器非常灵敏,使用方便。
b.缺点:只能用来计数,不能区分射线的种类。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
(3)举例说明放射性同位素在生产生活中有哪些应用?
答案:α粒子的径迹直而清晰;高速β粒子的径迹又细又直,低速β粒
子径迹又短又粗而且是弯曲的;γ粒子的电离本领很小,一般看不到
它的径迹。
(2)试分析盖革—米勒计数器(又称G-M计数器)工作原理是什么?
它有何优缺点?
答案:当某种射线粒子进入管内时,它使管内的气体电离,产生的
电子在电场中加速。电子跟管中的气体分子碰撞时,又使气体分子
答案:×
(4)人工转变核反应与衰变在产生机制上是相同的。 (
)
解析: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。
答案:×
读一读·思一思
辨一辨·议一议
2.探究讨论。
(1)威耳逊云室中粒子的径迹有何不同特征?
射线电离作用,产生电脉冲进而计数,故C选项正确;由于对于不同
射线产生的脉冲现象相同,因此计数器只能用来计数,不能区分射
线的种类,所以D选项错误。
答案:ABC
探究一
探究二
探究三
原子核的人工转变及核反应方程
问题导引
生产和生活中所用的射线为什么都是人造放射性同位素?
电离,产生电子……这样,一个粒子进入管中可以产生大量电子,这
些电子到达阳极,正离子到达阴极,在电路中就产生一次脉冲放电,
利用电子仪器可以把放电次数记录下来。
a.优点:G-M计数器非常灵敏,使用方便。
b.缺点:只能用来计数,不能区分射线的种类。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
(3)举例说明放射性同位素在生产生活中有哪些应用?
答案:α粒子的径迹直而清晰;高速β粒子的径迹又细又直,低速β粒
子径迹又短又粗而且是弯曲的;γ粒子的电离本领很小,一般看不到
它的径迹。
(2)试分析盖革—米勒计数器(又称G-M计数器)工作原理是什么?
它有何优缺点?
答案:当某种射线粒子进入管内时,它使管内的气体电离,产生的
电子在电场中加速。电子跟管中的气体分子碰撞时,又使气体分子
答案:×
(4)人工转变核反应与衰变在产生机制上是相同的。 (
)
解析: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。
答案:×
读一读·思一思
辨一辨·议一议
2.探究讨论。
(1)威耳逊云室中粒子的径迹有何不同特征?
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在核反应中，质量数和电荷数都守恒。
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—居里夫妇 发现α粒子轰 击的铝片中含有放射性磷 ：
反应生成物 P 是磷的一种同位 素，自然界没有天然的 ，它是通 过核反应生成的人工放射性同位素。
P 30
15
30 14
Si
+
0 1
e
与天然的放射性物质相比，人造放 射性同位素有以下特点：
质放 标射 志性
源.
物
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：
检测辐射装置
辐射源的存放
铀
全
身
污
染
检
测
辐射检测系统
仪
操作放射性物质的设备
在防护状态下操 作放射性物质
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
遭原子弹轰 炸的广岛
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
第4节 放射性的应用与防护
一、核反应
1、卢瑟福用α粒子轰击氮核，生成质子和氧17. 第一次实现了原子核的人工转变。
氮气
荧 光 屏
α射线
铝
箔
显微镜
2、查德威克用α粒子轰击铍核发现中子 n：
9 4
Be
+
4 2
He
162C
+
01n
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。
3、核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生 新原子核的过程。
这样，一个粒子进入管中，可以产生大量 电子，在电路中产生一次脉冲放电，利用电子 仪器将放电次数记录下来。
3、盖革－米勒计数器方便。
不足：不同射线在计数器中产生的现象相同， 因此只能用来计数，不能区分射线种类；如 果同时有大量粒子，或两个粒子向来的时间 间隔小于200μs，计数器也不能区分。
第3节 探测射线的方法
探测射线的方法
虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些 现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：
1、使气体或 液体电离
2、使照相底 片感光
3、使荧光物 质产生荧光
观察射线在云室中的径迹(轨迹见教材)：
a 射线在云室中的径迹：直而粗
原因：a 粒子质量大，不易改变方向，电离 本领大，沿途产生的离子多。
棉花在结桃、开花的时 候需要较多的磷肥，利用磷 的放射性同位素制成肥料喷 在棉花叶面上，被植物吸收， 然后每隔一定时间用探测器 测量棉株各部位的放射性强 度，就可知道什么时候磷的 吸收率最高、磷在作物体内 能存留多长时间、磷在作物 体内的分布情况等，
放 1、射线应用 射 性 的 应 用
2、示踪原子
C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体， 以消除化纤、纺织品上的静电。
D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良 种，也可以利用它杀菌、治病等
利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）
γ射线对癌细胞的破坏比对健康细胞的更快
食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）
粮食保存 食品保鲜 棉花育种
（2）作为示踪原子： 工业、农业及生物研究
1、放射强度容易控制 2、可以制成各种需要的形状 3、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）利用它的射线
A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查 金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射 线探伤仪．
B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系， 来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度 等，从而实现自动控制。
带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹力
三、盖革——米勒计数器
德国物理学家盖革在1928年与米勒合作研制 出的计数器用来检测放射性是非常方便的，盖革 管的结构如图所示：
1、构造
窗
阴
阳
口
极
极
粒 子
接 放 大
器
2.工作原理具体分析：
射线粒子进入管中，使管中气体电离，
产生的电子在电场中加速，撞击气体分子， 又使气体分子电离……
ß射线在云室中的径迹：比较细，且常常弯曲
原因： ß粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向， 电离本领小，沿途产生的离子少。
γ粒子电离能力很弱，云室中一般看不到它的 径迹。
二、气泡室
-----高能物理实验的最风行的探测设备
气泡室是由一密闭容器组 成，容器中盛有工作液体
气泡室利用了射线的电离本领
粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成， 可分析粒子的动量、能量和带电情况。
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 诊断器质性和功能性疾病 生物大分子结构及功能研究
四、辐射与安全
原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污 染.
在利用放射性同位素给病人做“放疗”时， 如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不 愈，导致病人因放射性损害而死去。
有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注 意也会对人体造成巨大的危害。