最新高中物理-19-3---19-4《探测射线的方法-放射性的应用与防护》精品课件-新人教版选修3-
高中物理 19.319.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护配套课件 新人教版选修35
第二十页，共38页。
30
27
答案:42 He+13
Al→15
+10 n
30
30
0
→
Si+
14
1e
15
2.人工转变核反应与衰变的异同点是什么?
答案:(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
子的浓度。
(3)农业应用——γ 射线使种子的遗传基因发生变异,杀死腐败细菌、
抑制发芽等。
(4)作示踪原子——利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的
化学性质的特性。
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5.防止放射性危害的主要途径是什么?
答案:为了防止有害的放射性对人类和自然的破坏,人们采取了有
效的防范措施,如在核电站的核反应堆外用厚厚的水泥来防止射线外
迁移与应用 1
关于威耳逊云室探测射线,下述正确的是(
)
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
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答案:AB
么特点?
答案:得到两个半径不等的内切圆。半径小的圆是新核的轨迹,半径
大的圆是 β 粒子的轨迹。
第二十五页，共38页。
3.利用放射性同位素作为示踪原子时,选择半衰期较长的还是较短
的?为什么?
答案:较短的。因为放射性同位素和非放射性同位素具有相同的化学性
质,所以我们利用放射性同位素作为示踪原子。但由于放射线对人体有
高中物理第十九章原子核第3节、第4节探测射线的方法放射性的应用与防护535物理
12/13/2021
第十六页，共七十一页。
例 1 (多选)关于威耳逊云室探测射线，下列说法正确的是( ) 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．威耳逊云室中径迹直而粗的是 α 射线 C．威耳逊云室中径迹细而弯曲的是 γ 射线 D．威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由威耳逊云室 判断射线所带电荷的正负
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1．威耳逊云室
其结构为一个圆筒状容器，上盖透明，底部可以上下移动，相当于
___□0_3__活__塞___。实验时先往容器内加入少量酒精，使容器内充满酒精的饱和蒸 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_□_0_4_过__饱__和___ 状态。粒子穿过该空间时，沿途使气体分子__□0_5__电_离_____，过饱和蒸气就会以 这些离子为核心_□_0_6_凝__成__雾_滴__，于是显示出射线的径迹。
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(1)核反应遵循什么规律？ 提示：核反应遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒。
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第二十七页，共七十一页。
提示
(2)书写核反应方程式需要注意什么？ 提示：反应前后只能用箭头“→”连接，不能把箭头写成“＝”。
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3．盖革－米勒计数器
它的主要部分是盖革－米勒计数管，外面是玻璃管，里面有一个接在电
源负极上的_□_10__导__电_圆__筒__，筒的中间有一条接电源正极的_□1_1__金_属__丝____，里面 充入__□1_2__惰__性____气体以及少量□_1_3_酒__精__或__溴__蒸气。当射线进入管内时，会使 管内气体___□1_4_电__离____，产生的__□_1_5_电__子____在电场中加速，再与管内气体分
19.3探测射线的方法 19.4放射性的应用与防护
课题 19.3探测射线的方法 19.4放射性的应用与防护学习目标学习重难点学法指导预习评价课堂学习流程设计【课程导学】(一) 放射线的粒子探测方法1．使气体电离，这些离子可使过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．(二) 核反应1． 什么是核反应？2．核反应的特点？（核反应过程中那些物理量是守恒的）H O He N 1117842147+→+nC He Be 101264294+→+（三）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 P3．人工放射性同位素的优点：4．凡是用到射线时，都用人造放射性同位素（四）放射性同位素的应用：（五）辐射与安全【范例精析】例题：（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个中子达标检测A类1关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（）A．做示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器检测的特点B．做示踪原子是利用放射性同位素贯穿能力很强的性质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2下列应用中，把放射性同位素作为示踪原子的是（）A．γ射线探伤仪B．利用含有放射性碘131的油，检测地下油管的漏油情况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，用检测放射性元素在农作物内转移和分布的情况，找出合理施肥的规律3原子核物理的知识可以应用到下列几项工作中，其中不是放射现象应用的是( )A．检查金属板内部的砂眼B．处理种子，使农作物增产C．核能发电D．检查和治疗恶性肿瘤4在医疗上，用放射性钴60放出的γ射线治疗肿瘤，其原理是利用了γ射线的( )A．电离作用，使肿瘤细胞转化B．穿透本领，导致基因突变C．高能量，杀死肿瘤细胞D．热作用，减轻病人痛苦B类5贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235 以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且残留物可长期对环境起破坏作用，这种破坏作用的原因是（）A．爆炸的弹片存在放射性B．未爆炸的部分存在放射性C．铀的衰变速率很快D．铀的半衰期很长6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7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8下列原子核反应式中,x代表α粒子的反应式是()。
高中物理 19.3 探测射线的方法 19.4 放射性的应用与防护课件 新人教版选修3-5
(3)优缺点 ①优点：放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性是很 方便的. ②缺点：它对于不同的射线产生的脉冲现象相同，因此只能 用来计数，而不能区分射线的种类.如果同时有大量粒子，或 两个粒子射来的时间间隔很短(小于200μs)时，也不能区分 它们.
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气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室 里装的是液体，如液态氢，而云室里装的是气体.
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二、核反应及核反应方程
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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.
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3.原子核人工转变的三大发现
(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：
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【典例1】用盖革—米勒计数器测定放板放在计数器与放射源之间，计数器 几乎测不到射线.10天后再次测量，测得该放射源的放射强度 为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正 确的是( ) A.放射源射出的是α射线 B.放射源射出的是β射线 C.这种放射性元素的半衰期是5天 D.这种放射性元素的半衰期是2.5天
A.A=2，Z=1
B.A=2，Z=2
C.A=3，Z=3
D.A=3，Z=2
【解题指导】解答本题时，可参照以下解题步骤：
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【标准解答】选D.写出核反应方程：AZX+21H 42He+11H， 由质量数守恒和电荷数守恒，列方程A+2=4+1，Z+1=2+1， 解 得：A=3，Z=2，故答案为D.
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(1)核反应过程一般都是不可逆的,核反应方程不能用 等号连接，只能用单向箭头表示反应方向. (2)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程 中，一般会发生质量的变化.
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三、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 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： 147N＋24He―→178O＋11H. ③遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒．
【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．
【答案】 B
知识点二 核反应及核反应方程
重点聚焦
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．
典例精析
用 α 粒子照射充氮的云室，摄得如图所示的照片，下列说 法中正确的是( )
A．A 是 α 粒子的径迹，B 是质子的 径迹，C 是新核的径迹 B．B 是 α 粒子的径迹，A 是质子的 径迹，C 是新核的径迹 C．C 是 α 粒子的径迹；A 是质子的 径迹，B 是新核的径迹 D．B 是 α 粒子的径迹，C 是质子的 径迹，A 是新核的径迹
1．盖革-米勒计数器的构造 盖革-米勒计数器的主要部分是盖革管，外面是一根玻璃管，里面 是接在电源负极的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金属丝．管中 装有低压的惰性气体和少量的酒精蒸气或溴蒸气，如图所示．
人教版高中物理19-3、4探测射线的方法 和放射性的应用与防护
示踪 原子。 射性同位素代替非放射性同位素做______
4．放射性的污染和防护 (1)放射性污染
环境 造成污染，对人类和自然界产生 过量的放射会对_______ 破坏 作用。 ______
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(2)防护
时间 防护、距离、______ 屏蔽 防护。 辐射防护的基本方法有______ 水源、空气 、用具、___________ 工作场所 的污 要防止放射性物质对____________
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
电子。这些电子到达阳 个射线粒子进入管中后可以产生大量 _____
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 200μs，G－M 计数器也不能区分它们。
正负 。 道粒子所带电荷的______
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2．气泡室
过热 液体时，形成一 (1)原理：当高能粒子穿过室内 ________ 气泡 而显示粒子行迹。 串_______
(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：
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电离 ，产 当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体 ______
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30 (2)发现 15P。
30 1 4 27 P ＋ 15 0n 磷同位素的方程：2He＋13Al―→_________ 。
高中物理第十九章原子核3探测射线的方法4放射性的应用与防护课件新人教版选修3_5
名师点评 写核反应方程的原则： (1)质量数守恒和电荷数守恒． (2)中间用箭头，不能写成等号，因两端仅仅是质量 数守恒，没有体现质量相等；也不能仅画一条横线，因箭 头的方向还表示反应进行的方向． (3)核反应必须是实际能够发生的，不能凭空乱写．
而细长径迹是 β 射线的，所以 C 选项错误；把云室 放在磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可以判断射线所带 电荷的正负，所以 原子核的人工转变及核反应方程
1．原子核的人工转变． (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，而是粒子打入原子核内部使原子核发 生了转变． (3)规律：反应前、后电荷数守恒、质量数守恒．
2．仪器． (1)威耳逊云室： 构造：主要部分是一个塑料或玻璃制成的容器，它的 下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通 过它来观察和拍摄粒子的运动径迹，云室里面有干净的空 气．如图所示．
(2)气泡室： 气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡 室里装的是液体，如液态氢．控制气泡室内液体的温度 和压强，使温度略低于液体的沸点．当气泡室内压强突 然降低时，液体的沸点变低．因此液体过热，粒子通过 液体时在它的周围就有气泡形成，从而显示粒子径迹．
解析：云室内充满过饱和蒸汽，射线经过时把气体电 离，过饱和蒸汽以离子为核心凝结成雾滴，雾滴沿射线的 路线排列，显示出射线的径迹，故 A 选项正确；由于 α 粒子的电离本领大，贯穿本领小，所以 α 射线在云室中的 径迹粗而短，即 B 选项正确；由于 γ 射线的电离本领很 弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，
正确的是( ) A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生
高中物理第十九章原子核3探测射线的方法4放射性的应用与防护课件2新人教版选修35
3．放射性同位素的主要应用 (1)利用它的射线 ①利用γ射线的贯穿本领，可用γ射线探伤等． ②利用α射线的电离作用很强，可消除有害静电． ③利用γ射线对生物组织的物理和化学作用，可用来使种子 发生(fāshēng)变异，培育良种、灭菌消毒． ④利用放射线的能量，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．
答案： D
第三十一页，共45页。
3－1 下列哪些应用 (yìngyòng)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
第二十页，共45页。
4．人工(réngōng)转变核反应与衰变的比较 (1)不同点：原子核的人工(réngōng)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(réngōng)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．
粒子通过__过__热__(ɡ_u_ò液rè体) 时，在它的周围产生__气__泡____而形 成粒子的径迹．
第七页，共45页。
3．盖革—米勒计数器 (1)原理：在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压，这个电 压稍低于管内气体的____电__离__(d_i_à．nlí当)电某压种射线粒子(lìzǐ)进入管内 时，它使管内的_气__体__分__子__(_fē_n_z_ǐ_)电，离产生电子……这样，一个粒 子(lìzǐ)进入管中后可以产生大量电子，这些电子到达_阳_极______， 正离子到达阴_极______，在外电路中产生了一次脉冲放电，利用电 子仪器可以把放电次数记录下来． (2)优缺点： 优点：G－M计数器非常__灵__敏____．使用方便． 缺点：只能用来___计__数__，不能区分__射__线__的_种__类___．
高中物理第十九章原子核3探测射线的方法4放射性的应用与防护课件新人教版选修3_5
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。 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 源负极上的导电圆筒,筒内中间有一根接电源正极的金属丝,里面充 入惰性气体以及少量酒精蒸气或溴蒸气。当射线通过管内时,会使气 体电离,产生的电子在电场中加速,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,电路中形成一次脉冲放电,电子仪器把这 次脉冲记录下来。
这些离子为核心,过饱和蒸气会产生雾滴,过热液体会产生气。射 线中的粒子会使照相乳胶感光。射线中的粒子会使荧光物质产生荧 光。
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,相当于活塞。 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。
(2)三种射线在云室中径迹的不同: 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清晰。 ②高速 β 粒子的径迹又细又直,低速 β 粒子的径迹又短又粗而且 是弯曲的。
③γ 粒子的电离本领更小,在云室中一般看不到它的径迹。 (3)盖革—米勒计数器的原理: ①某种射线进入计数管内,使管内的气体电离,产生电子。 ②电子被电场加速,与管中气体分子碰撞,产生大量电子。 ③电路中产生脉冲放电,电子仪器记录放电次数。
19-20版：19.3-19.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护（步步高）
3探测射线的方法4放射性的应用与防护[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素.2.知道核反应及其遵循的规律．科学思维：会书写核反应方程．科学探究：1.了解探测射线的几种方法，熟悉探测射线的几种仪器.2.了解放射性同位素在科学与生产领域的应用．一、探测射线的方法1．探测射线的理论依据(1)射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡．(2)射线中的粒子会使照相乳胶感光．(3)射线中的粒子会使荧光物质产生荧光．2．探测射线的仪器(1)威耳逊云室：①原理：当酒精蒸气达到过饱和状态，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．②(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14 7N＋42He→17 8O＋11H.(3)遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒．2．人工放射性同位素(1)放射性同位素：具有放射性的同位素．(2)人工放射性同位素的发现①1934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3015P.②发现磷同位素的方程42He＋2713Al→3015P＋10n.3．人工放射性同位素的优点(1)资源丰富，应用广泛．(2)放射强度容易控制，可以制成各种所需的形状，废料容易处理．(3)现在凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素，而不用天然放射性物质．4．放射性同位素的应用(1)在工业上可以用γ射线来探测工件内部裂痕，称为γ射线探伤．(2)农业上用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，从而培育出优良品种．利用3015P 作为示踪原子来研究农作物对磷肥的吸收情况．5．辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用．要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染．1．判断下列说法的正误．(1)云室和气泡室都是应用射线的穿透能力研究射线的轨迹．(×)(2)盖革—米勒计数器既可以统计粒子的数量，也可以区分射线的种类．(×)(3)衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守恒．(√)(4)医学上利用射线进行放射治疗时，要控制好照射的剂量．(√)(5)发现质子、发现中子和发现放射性同位素3015P的核反应均属于原子核的人工转变．(√) 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6027Co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.6027Co的衰变方程是6027Co→A Z Ni＋ 0-1e＋νe.其中νe是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零.6027Co的核外电子数为______，在上述衰变方程中，衰变产物A Z Ni的质量数是________，核电荷数是________．答案276028解析6027Co的核外电子数为27.由质量数守恒，知A Z Ni的质量数为A＝60.由电荷数守恒，知A Z Ni的核电荷数为Z＝27＋1＝28.一、射线的探测由于α粒子和电子都很小，我们仅凭肉眼看不见，但是在威耳逊云室中，我们却能看到如图所示的α粒子和电子的运动轨迹．(1)说出威耳逊云室显示α粒子和电子的运行轨迹的原理．(2)在威耳逊云室中如何判断粒子所带电荷的正负？答案(1)①α粒子的径迹：由于α粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向，并且它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗．②β粒子的径迹：β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，所以高速β粒子的径迹又细又直，低速β粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的．(2)把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，判断出粒子所带电荷的正负．1．三种射线在云室中的径迹比较(1)α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．(2)β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，所以高速β粒子的径迹又细又直，低速β粒子的径迹又短又粗而且是弯曲的．(3)γ粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹．2．不同探测方法的依据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的．3．盖革—米勒计数器(1)优点：放大倍数很大，非常灵敏，用它检测十分方便．(2)缺点①不同射线产生的脉冲现象相同，只能用来计数，不能区分射线种类．②如果同时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔小于200 μs，则计数器不能区分它们．例1(多选)关于威耳逊云室探测射线，下列说法正确的是()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．威耳逊云室中径迹直而粗的是α粒子C．威耳逊云室中径迹细而弯曲的是γ粒子D．威耳逊云室中显示粒子径迹的原因是电离，所以无法由威耳逊云室判断射线所带电荷的正负答案AB解析威耳逊云室内充满过饱和蒸气，射线经过时把气体分子电离，过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴，雾滴沿射线的路径排列，可以显示出射线的径迹，故A正确；由于α粒子的质量大，在气体中飞行时不易改变方向，电离本领大，贯穿本领小，故α粒子在云室中的径迹直而粗，故B正确；γ粒子的电离本领很弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，而细而弯曲的是β粒子，所以C错误；把云室放到磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可以判断射线所带电荷的正负，故D错误．针对训练1(多选)用盖革—米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟404次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线.10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是()A．放射源射出的是α射线B．放射源射出的是β射线C．这种放射性元素的半衰期是5天D．这种放射性元素的半衰期是2.5天答案AC解析由厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A正确，B 错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一，由半衰期公式知已经过了两个半衰期，故半衰期是5天，C正确，D错误．二、核反应及核反应方程1．核反应的实质是什么？它符合哪些规律？答案核反应的实质就是将一种原子核在粒子的轰击之下转变成一种新的原子核，并产生新的粒子．符合质量数和电荷数守恒规律．2．如何实现原子核的人工转变？常见的人工转变的核反应有哪些？答案人为地用α粒子、质子、中子或光子去轰击一些原子核，可以实现原子核的人工转变．常见的人工转变的核反应有：①卢瑟福发现质子：14 7N＋42He→17 8O＋11H②查德威克发现中子：94Be＋42He→12 6C＋10n③约里奥—居里夫妇人工制造同位素：42He＋2713Al→10n＋3015P30P具有放射性：3015P→3014Si＋0＋1e.153．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？答案半衰期短的．因为半衰期短的放射性废料容易处理．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．核反应的规律质量数守恒，电荷数守恒．3．原子核人工转变的三大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应方程：14N＋42He→17 8O＋11H7(2)1932年查德威克发现中子的核反应方程：9Be＋42He→12 6C＋10n4(3)1934年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程：27Al＋42He→3015P＋10n；3015P→3014Si＋0＋1e.134．人工转变与衰变的比较(1)不同点：人工转变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．例21993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202 78Pt.制取过程如下：(1)用质子轰击铍钯94Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞204 80Hg，反应过程可能有两种：①生成202 78Pt，放出氦原子核；②生成202 78Pt，同时放出质子、中子(3)生成的202 78Pt发生两次衰变，变成稳定的原子核汞202 80Hg.写出上述核反应方程．答案见解析解析根据质量数守恒、电荷数守恒，确定新生核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程：(1)94Be＋11H→95B＋10n(2)①204 80Hg＋10n→202 78Pt＋32He.②204 80Hg＋10n→202 78Pt＋211H＋10n.(3)202 78Pt→202 79Au＋0－1e，202 79Au→202 80Hg＋0－1e.书写核反应方程时要注意：(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)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化．针对训练2完成下列核反应方程，并指出其中________是发现质子的核反应方程，________是发现中子的核反应方程．(1)14 7N＋10n→14 6C＋________(2)14 7N＋42He→17 8O＋________(3)10 5B＋10n→________＋42He(4)94Be＋42He→________＋10n(5)5626Fe＋21H→5727Co＋________答案见解析解析(1)14 7N＋10n→14 6C＋11H(2)14 7N＋42He→17 8O＋11H(3)10 5B＋10n→73Li＋42He(4)94Be＋42He→12 6C＋10n(5)5626Fe＋21H→5727Co＋10n其中发现质子的核反应方程是(2)，发现中子的核反应方程是(4)．三、放射性同位素及应用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．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．(4)医学上——利用γ射线的高能量治疗癌症．例3正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程.15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式．①________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________.(2)将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是()A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应__________．(填“长”“短”或“长短均可”)答案(1)①15 8O →15 7N＋0+1e②0+1e＋0-1e→2γ(2)B(3)短解析(1)由题意得15 8O→15 7N＋0+1e，0+1e＋0-1e→2γ.(2)将放射性同位素15O注入人体后，由于它能放出正电子，并能与人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测到，所以它的用途是作为示踪原子，B正确．(3)根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该短些．1．(探测射线的方法)(多选)关于放射线的探测，下列说法正确的是()A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线的原理类似B．由气泡室内射线的径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况C．盖革－米勒计数器探测射线的原理也是利用射线的电离作用D．盖革－米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质答案ABC解析气泡室探测射线的原理与云室探测射线的原理类似，故A选项正确；由气泡室内射线的径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析粒子的带电、动量、能量等情况，故B选项正确；盖革－米勒计数器利用射线的电离作用，产生电脉冲进而计数，所以C选项正确；盖革－米勒计数器对于不同射线产生的脉冲现象相同，因此盖革－米勒计数器只能用来计数，不能分析射线的性质，所以D选项错误．2．(核反应方程的书写)用中子轰击氧原子核的核反应方程式为16 8O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是()A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表电子，a＝17，b＝－1C．X代表正电子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1答案 C解析根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝1，因此X表示0＋1e，为正电子，故C正确，A、B、D错误．3．(放射性同位素)(多选)有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是()A.3015P与4014X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.3015P能释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响答案BD解析同位素有相同的质子数，不同的质量数，故A错；同位素有相同的化学性质，故B对；半衰期与物理、化学状态无关，故C错；3015P为放射性同位素，可用作示踪原子，故D对．4．(放射性同位素的应用)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，使其遗传基因发生变异答案 D。
高中物理第19章原子核3探测射线的方法4放射性的应用与防护535物理_00001
12/13/2021
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(多选题)下述关于放射线的探测说法正确的是( ) A．气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似 B．由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量 等情况 C．盖革—米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离 本领 D．盖革—米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性 质
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原子核 ZAX 与氘核 12H 反应生成一个α粒子和一个质 子．由此可知( )
A．A＝2，Z＝1
B．A＝2，Z＝2
C．A＝3，Z＝3
D．A＝3，Z＝2
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【解析】 写出核反应方程：ZAX＋12H→24He＋11H，由质 量数守恒和电荷数守恒，列方程 A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解 得：A＝3，Z＝2，故选 D 项．
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【解析】 观察到的威耳逊云室中存在的细长而弯曲的径 迹，是 β 射线的径迹，A 项错误，B 项正确；射线粒子的运动用 肉眼是观察不到的，观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运 动路径上形成的雾滴，D 项正确．
【答案】 BD
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(多选题)用盖革—米勒计数器测定放射线源的放射强 度为每分钟 405 次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间， 计数器几乎测不到射线.10 天后再次测量，测得该放射源的放射 强度为每分钟 101 次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法 正确的是( )
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二、放射性的应用与防护 1．核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过 程． 2．规律：质量数守恒、电荷数守恒． 3．人工核转变反应方程 (1)卢瑟福发现质子：24He＋ 714N→ 817O＋11H (2)查德威克发现中子：24He＋49Be→ 612C＋01n (3)约里奥·居里夫妇发现人工放射性同位素和正电子： 24He＋1327Al→1530P＋01n，1530P→1430Si＋10e
高中物理第十九章原子核3探测射线的方法4放射性的应用与防护教材梳理素材新人教版选修3-5(new)
3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护疱丁巧解牛知识·巧学一、射线的效应1.离子使气体或液体电离,以这些粒子为核心，过饱和汽会产生云雾，过热液体会产生气泡。
2.使照相底片感光.3.使荧光物质产生荧光。
二、威耳逊云室1。
构造：主要部分是一个塑料或玻璃制成的容器，它的下部是一个可以上下移动的活塞,上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹,云室里面有干净的空气.2。
原理：把一小块放射性物质(放射源）放在室内侧壁附近（或放在室外，让放射线从窗口射入）,先往云室里加少量的酒精,使室内充满酒精的饱和蒸汽,然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀,温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态，这时如果有射线粒子从室内气体中飞过,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，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹.这种云室是英国物理学家威耳逊于1912年发明的，故叫威耳逊云室.三、气泡室气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体(如液态氢)，控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点，当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成，从而显示射线径迹.四、盖革·米勒计数器1.构造：主要部分是盖革管，外面是一根玻璃管，里面是一个接在电源负极的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金属丝，管中装有低压的惰性气体和少量的酒精蒸气或溴蒸气,如图19—3-1.图19—3—12.原理:在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压,这个电压稍低于管内气体的电离电压，当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，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,在外电路中产生了一次脉冲放电,利用电子仪器可以把放电次数记录下来.五、核反应1.核反应原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程叫做核反应.人类第一次实现的原子核的人工转变：N 147+He 42→O 178+H 11要点提示 天然放射性元素会产生自发核衰变，不属于核反应。
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典例 2
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〔对点训练 2〕 (江西九江一中 2015～2016 学年高二下学期期中)下面列出
的是一些核反应方程：3105P→3104Si＋X，94Be＋21H→105B＋Y，42He＋42He→73Li＋Z。其
中
()
Hale Waihona Puke A．X 是正电子，Y 是中子，Z 是质子
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提示：(1)α粒子质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向，轨迹为直 线；β粒子质量小，原气体碰撞易改变方向，故轨迹常常弯曲。
(2)根据轨迹的弯曲方向来判断带电的性质。
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污染 举例与 与防护 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 与中子流
污染
核工业生产和核科学研究中使用放射性原材料，一旦 核泄漏
泄漏就会造成严重污染
医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人受到损 医疗照射
害，甚至造成病人的死亡
(1)用质子轰击铍靶94Be 产生快中子； (2)用快中子轰击汞20840Hg，反应过程可能有三种：①生成20728Pt，放出氦原子 核；②生成20728Pt，放出质子和中子；③生成的20728Pt 发生两次衰变，变成稳定的 原子核汞20820Hg，写出上述核反应方程。
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新课标导学
物理
选修3-5 ·人教版
第十九章
原子核 第三节 探测射线的方法 第四节 放射性的应用与防护
高中物理第十九章原子核3探测射线的方法4放射性的应用与防护目标导引素材新人教版选修3-5(new)
3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护一览众山小诱学导入材料:尽管100多年前人们才发现放射性，但放射性从来就存在于我们的生活中.放射性可以说无时不有，无处不在，我们吃的食物、喝的水、住的房屋、用的物品、周围的天空大地、山川草木乃至人体本身都含有一定的放射性.人们受到的放射性照射大约有82％来自天然环境,大约有17％来自医疗诊断,而来自其他活动大约只有1％。
放射源品种很多,在科研、医疗卫生、地质、农业、工业等都有着广泛的应用。
但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.（1)1945年美国向日本的广岛和长崎投了两枚原子弹,当日炸死了十多万人，另有无数的平民受到辐射后患有各种疾病，使无辜的平民痛不欲生.(2）1987年前苏联切尔诺贝利核电站的泄漏造成了大量人员的伤亡，至今大片领土仍是生物活动的禁区.（3）美国在近几年的两次地区冲突中大量使用了含有放射性的炸弹，使许多人患有莫名其妙的疾病.问题:放射性有哪些应用和危害，应如何利用和防护？导入：放射线具有较强的贯穿能力和电离作用以及物理、化学、生物作用.根据不同的需要可以有目的地利用各种放射性物质，广泛应用于医疗、农业、工业等方面。
在利用放射性物质的同时，还应注意对射线进行防护,增强安全防范意识。
温故·知新1.天射放射现象中三种射线分别是什么？答：α射线、β射线和γ射线.2.带电粒子垂直进入匀强磁场，做什么运动？答：匀速圆周运动，半径r=gBmv . 尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。
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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.
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【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.
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【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.
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【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.
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【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.
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【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).
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三、放射性同位素的应用
高中物理第十九章原子核19.3探测射线的方法19.4放射性的应用与防护课件新人教版选修3_5
一
二
二、放射性的应用与防护 1.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。
一
二
2.放射性同位素的主要应用。 (1)利用它的射线。 ①利用γ射线的穿透本领,可用γ射线探伤。 ②利用α射线的强电离作用,可消除有害静电。 ③利用γ射线对生物组织的物理和化学作用,可用来使种子发生 变异,培育良种;灭菌消毒。 ④利用放射线的能量,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。
一
二
污染与防 举例与 说明 护 措施 密封防 护 距离防 护 时间防 护 屏蔽防 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 距放射源越远,人体吸收的剂量就越少,受到 的危害就越轻 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到防护作 用,铅的屏蔽作用最好
防护
类型一
一
二
三
四
五
三、人工放射性同位素 1.同位素是指质子数相同、中子数不同的原子核。 2.约里奥-居里夫妇发现人工放射性同位素的方程
:
4
27 He+ Al 13 2
→
1 P+ 0 n。 15
30
3.与天然放射性物质相比,人工放射性同位素具有半衰期短、 放射强度容易控制等特点,已广泛应用于各个领域。
一
二
类型二
类型三
对核反应方程的理解与应用
【例题 1】 (1)完成下列核反应方程:
高中物理第19章原子核19.3-19.4探测射线的方法放射性的应用与防护新人教版选修3
②人工放射性同位素：_2 1 _7 3A _l_ __2 4H _e _ ___3 1 0 5 _P _ _0 _1n _。 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,用的都是_人__工__放__射__性__同__位__素__。
2.(多选)下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原 子( ) A.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,用以检测确定 农作物吸收养分的规律
【解析】选B、D。射线探伤仪利用的是射线,所以A错; 钴60是一种人工生产的放射性元素,“钴炮”是以钴60 做放射源,用γ射线杀伤癌细胞,对肿瘤实施治疗的装 置,所以C错;本题正确答案为B、D。
(3)放射性同位素的应用: ①利用射线测_厚__度__、放射治疗、_培__育__新__品__种__、延长保 质期等。 ②作为示踪原子:利用同一种元素的化学性质与其放射 性同位素的化学性质_完__全__相__同__,可以用放射性同位素代 替_非__放__射__性__的__同__位__素__制成各种化合物,这种化合物的化 学性质不会发生变化,但它却带有“放射性标记”,用
a.构造:主要部分是一个_圆__筒__状__容__器__,底部可上下_移__动__, 相当于活塞,上盖是透明的,可以通过它观察粒子的运 动径迹,并可拍照。 b.原理:粒子在云室内从过饱和酒精蒸气中飞过,使沿 途的气体分子_电__离__,过饱和酒精蒸气就会以这些离子 为核心凝结成雾滴而显示出射线的径迹。
【解析】选A、B。云室内充满过饱和蒸气,射线经过时 把气体电离,过饱和蒸气以离子为核心凝结成雾滴,雾 滴沿射线的路径排列,显示出射线的径迹,故A正确;由 于α粒子的电离本领大,贯穿本领小,故α粒子在云室 中的径迹直而粗,即B正确;γ射线的电离本领很弱,所 以在云室中一般看不到它的径迹,而细而弯曲的是β射 线,所以C错误;把云室放到磁场中,由射线径迹的弯曲 方向就可以判断射线所带电荷的弯曲
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1931年，约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用 这种未知射线去轰击石蜡。
结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子．这是异常惊人 的新发现，因为其行为完全不同于γ射线，γ射线只能 打出电子而打不出质子，γ光子的质量近乎０，电子也 很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但 质子质量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆 汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是γ射线，那么光子 的能量应达55 MeV，这与实际测得的射线能量10 MeV 相去甚远．这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是γ 射线……！可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面 对55eV与10eV的矛盾 ，他们还是十分牵强地解释为其 它的原因，并于1932年１月11日向巴黎科学院提交了 实验情况和对未知射线判定为γ射线的结论。
实验时，加入少量酒精， 使酒精蒸汽达到过饱和 状态。
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，沿涂产生的粒子多
ß射线在云室中ห้องสมุดไป่ตู้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
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
放射性的应用与防护
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
复习回顾：
1、什么是原子核的衰变？
原子核放出a粒子或ß粒子，由于核电荷 数变了，而变成另一种原子核。
照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩工作液 体，气泡随之消失，整个系统就很快回到初始状 态，准备作下一次探测。
气泡室的优点：
气 它的空间和时间分
泡 辨率高；
室
中 工作循环周期短，
带 本底干净、径迹清
电 粒
晰，可反复操作。
子 但也有不足之处： 的
径 那就是扫描和测量
迹 时间还嫌太长；
体积有限，而且甚 为昂贵，
1932年１月底，查得威克得到这一论文， 约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为约 里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守 恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福 预言、自己苦苦寻找了12年的中子。他 决定用云室的方法探测射线的速度和质 量。
他先测出射线的速度不到光速的十分之 一，排除了是γ射线的可能，又用弹性 碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的 质量与质子质量差不多。他还根据自旋 确定不带电的粒子不可能是由质子和电 子组合而成，只能是另一种新的独立粒 子，他称之为中子。就这样，仅用了十 天时间，成功地证实了这种中性射线就 是中子流。他当之无愧地成为“中子之 父”，并因此获1935年诺贝尔物理奖。
气泡室是由一密闭容器 组成，容器中盛有工作 液体
液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀，由于在 一定的时间间隔内（例如50ms）处于过热状态，液 体不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液 体，在带电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰 撞而产生低能电子，因而形成离子对，这些离子在 复合时会引起局部发热，从而以这些离子为核心形 成胚胎气泡，经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长 大，就沿粒子所经路径留下痕迹。如果这时对其进 行拍照，就可以把一连串的气泡拍摄下来，从而得 到记录有高能带电粒子轨迹的底片。
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。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．
174N+4 2H e187O+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。
2、原子核的衰变有什么样的规律
1）、衰变时电荷数和质量数都守恒 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
核反应
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
原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核 的过程，------------核反应
在核反应中，质量数和电荷数都守恒
1930年，德国科学家玻特和贝克用α粒子 轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子， 而放出了一种新的射线．这种射线几乎不 能使气体电离，在电场和磁场中也不发生 偏转，是不带电的，射线的贯穿能力强， 他们认为这是γ射线．经检测，射线的能 量在10ＭeV左右，远大于天然放射物质衰 变时发出的γ射线的能量．
D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
在下列核反应方程中,X代表质子的
方程是（BC）
( )A
27 13
Al+
4 2
He3105
P
+
X
( )B
14 7
N+
4 2
He178
O
+
X
(C)21 H + g01n + X
(D)31 H + X24 He+10n
一、威尔逊云室： 利用射线的电离本领
构造：一个圆筒状容器， 低部可以上下移动，上 盖是透明的，内有干净 空气
类第一次打开了原子核的大门。
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．
高中物理-19-3---19-4《探 测射线的方法-放射性的应 用与防护》精品课件-新人
教版选修3-5
例：
天然放射性元素
232 90
Th(钍)经过一系列α
衰变和β衰变之后变成
208 82
（Pb铅）．下列论
断中正确的是（BD）
A.铅核比钍核少24个中子
B.铅核比钍核少8个质子
C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变