高中物理 第3章 原子核与放射性 第3节 放射性的应用与防护教学案 鲁科版选修3-5
鲁科版-选修3-5-第3章 原子核与放射性-第3节 放射性的应用与防护 全国优质课一等奖
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放射治癌研究核放射性的早期,科学家们对于这种物理现象还缺乏认识,因此在使用放射性物质时不很在意。
有一个人从居里夫人那里要了一点镭盐,装在衣服口袋里,带回家以后,发现紧贴镭盐处的皮肤被灼伤了一大块。
居里夫人本人由于长期接触放射性,她的手疾严重,难以握物,晚年多病,最后死于白血病。
放射性对人体细胞的损伤作用,才为科学家所逐步认识。
美国参与第一颗原子弹研制实验的科学家斯洛廷,在后来的第二次水下核试验的实验中,因受强辐射伤害而去世;我国的核弹元勋邓稼先,由于忘我劳动、日夜连续工作,也因受超剂量的辐射,而过早离开人世。
因此,放射性对健康人体是有害的。
但人们又想,这种效应是否也可加以利用呢?以毒攻毒。
放射性同位素的杀伤力的应用,大家比较熟悉的就是在治疗方面,其中之一是对癌症的放射治疗。
许多人可能已经听说过,患了癌症的病人要接受钴-60的放射治疗。
也就是说,利用放射性杀伤细胞的性能去杀伤癌细胞。
癌症,过去一直被看作不治之症,但是,现在情况有了改变,人们能够进行早期诊断,辅之以早期治疗,因而大大增加了癌症能够被治愈的希望。
根据医学辞典的解释,治疗癌症最有效的手段之一就是放射治疗。
对于内脏器官上的癌,以手术切除为主,照射为辅。
但是有一些癌症表面上看来范围很小,却有可能潜藏着已经发生转移的癌细胞;一旦有癌细胞残留下来,即使是很少的一点,也有可能引起癌症的复发。
所以,手术的面积要大些,手术后再用射线进行照射,以杀死残余的癌细胞,根除癌症。
随着射线疗法的不断发展,有很多癌症病例采用射线疗法要比手术治疗效果更好。
而且,有些癌症如用手术治疗已经为时过晚,对于这些患者,可以寄希望于射线疗法。
要是在过去,不能进行手术就意味着绝望;显然,今天的情况与过去大不一样了。
近年来,利用加速器治病获得很大发展。
因为加速器产生的射线具有相当高的能量,有一定的穿透能力。
如X射线、γ射线、电子束、质子束、中子束、介子束等,都能穿过人体皮肤和组织,到达肿瘤。
鲁科版选修第3节《放射性的应用与防护》word学案
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鲁科版选修第3节《放射性的应用与防护》word学案【学习目标】1、知识与能力(1)了解探测射线几种方法及原理(2)明白什么是放射性同位素,人造和天然放射性物质的要紧不同点。
(3)了解放射性在生产和科学领域的应用。
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。
【重点、难点】三种射线的探测应用。
【问题导学】1、探测射线的方法射线的特点:(1),据此特点可制成和。
(2)。
(3)。
2、在云室内α粒子的特点是β粒子的特点是γ粒子的特点是3、放射性的应用、与防护(1)写出α粒子轰击氮原子核的核反应方程【自学检测】1.下列关于放射线的说法中正确的是A. 放射线能够用来进行工业探伤B. 放射线能够使细胞发生变异C. 放射同位素能够用来做示踪原子D. 放射线对人体无害2.用哪种方法能够减缓放射性元素的衰变A. 把该元素放在低温处B. 把该元素密封在专门厚的铅盒里C. 把该元素同其它的稳固元素结合成化合物D. 上述方法均不能够3.下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子A. γ射线探伤仪B. 利用含有放射性碘131的油,检测地下输油管漏油情形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取养分的规律【能力拓展】1.在垂直于纸面向外的匀强磁场中,从A处垂直于磁场飞出一批速度相同的粒子,形成如图的径迹,则中子的径迹是,质子的径迹是,电子的径迹是,α粒子的径迹是。
2.由原子核的衰变规律可知( )A.原子核衰变可同时放出α、β、γ射线,它们差不多上电磁波B.放射性元素处于单质或化合物状态,或进行加温加压,其半衰期均不变C.治疗肿瘤用的γ刀是利用的γ射线的穿透能力强和能量高的特点D.人造放射性同位素比天然放射性同位素的半衰期长、废料易处理(选做)3.如图所示,静止在匀强磁场中的63Li核俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应,63Li+n1→31H+42He若已知He核的速度为v2=2.0×104m/s,其方向跟中子反应前的速度方向相同,求:(1)31H的速度是多大?(2)在图中大致画出粒子31H和42He的运动轨迹,并求它们的轨道半径之比;(3)当粒子42He旋转了3周时,粒子31H旋转几周?【当堂测评】1.天然放射现象的发觉揭示了( )A.原子不可再分B.原子的核式结构C.原子核还可再分D.原子核由质子和中子组成2.在匀强磁场里有一个原先静止的放射性14C,它所放射的粒子与反冲核的轨迹是两个相切的圆,圆的半径比为5∶1,如图所示,那么碳的衰变方程是( )A.146C→42He+104BeB.146C→01-e+145BC.146C→01-e+147ND.146C→21H+125B【小结与反思】。
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
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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。
2024-2025学年高中物理第三章原子核3放射性的应用、危害与防护教案教科版选修3-5
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对于以上难点,教师可以采取以下教学方法帮助学生突破难点:
(1)利用动画、图片等教学资源,生动形象地展示放射性元素的原子核结构和不稳定性,帮助学生理解放射性的概念。
(2)通过具体案例分析,让学生了解放射性在各个领域的应用,如医学中的放射性同位素治疗、工业中的无损检测等。
- 《放射性环境监测与评估》:介绍放射性环境监测的方法和评估体系,以及相关的法律法规。
2. 课后自主学习和探究:
- 学生可以利用图书馆或网络资源,进一步研究放射性元素在其他领域的应用,如地质勘探、生物育种等。
- 学生可以探究放射性元素的危害及其对人类和环境的影响,研究放射性元素的控制和防护措施。
- 学生可以阅读相关的科普文章和研究报告,了解放射性元素的最新研究和应用进展。
题型三:实验设计题
请设计一个实验,验证放射性物质半衰期的性质。
题型四:论述题
请结合放射性的应用,谈谈你对放射性技术在未来发展趋势的看法。
题型五:资料分析题
请查找相关的资料,了解我国在放射性领域的法律法规和技术标准,并进行简要介绍。
八、内容逻辑关系
1. 放射性的概念及其性质
重点知识点:放射性的定义、放射性元素的基本特性(如半衰期、射线类型等)
词句:放射性辐射可导致细胞损伤、遗传变异等危害,需采取时间防护、空间防护、物质防护等防护措施。
板书设计:
放射性的概念及其性质
放射性的定义、放射性元素的基本特性(如半衰期、射线类型等)
放射性的应用
放射性在医学、工业、农业等领域的具体应用(如放射性同位素治疗、无损检测等)
放射性的危害及防护
高中物理第3章原子核与放射性3放射性的应用与防护课件鲁科版选修3
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讨论:(1)该仪器探测到的γ射线是如何产生的? (2)放射性同位素是否参与体内的生化反响? (1)提示:在注入人体的葡萄糖溶液中参加含有能放射正电子的放射性同位素, 正电子与负电子碰撞时,就放出γ射线。 (2)提示:参与。
【典例示范】
【典例】(2021·福州高二检测)现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心
【解析】选B、D。同位素有相同的质子数,所与元素属于化合物或单质没有关系,所以
P3 0
15
制成化合物后它的半衰期不变,所以选项C错误。含有
3 1
0 5
P
的磷肥由于衰变,
可记录磷的踪迹,所以选项D正确。
2.(多项选择)近几年,我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地从国外引进了十
同位素 放射线 半衰期
钋210 α
138天
锶90 β
28年
锝99 γ
6小时
钴60 γ
5年
上表给出了四种放射性同位素的放射线及半衰期,在表中所列的四种同位素中,
最适宜作为放疗使用的放射源应是
()
A.钋210
B.锶90
C.锝99
D.钴60
【解析】选D。α射线、β射线的穿透能力不强。放射源放出的放射线必须有
管有无病变,并判断病变位置。你认为检测用的放射性元素锝的半衰期应该最
接近以下数据中的
()
A.10分钟
B.10小时 C.10个月 D.10年
【解析】选B。如果半衰期太短,那么在放射期内,因含放射性物质的注射液尚未 均匀地分布在血液中而无法完成检测工作,再那么因放射强度较大而对人体造 成伤害。如果半衰期太长,放射性物质长期残留在人体内也会对人体造成伤害。 比照四个选项中的时间,应以10小时为宜,故正确选项应为B。
鲁科版物理选修3-5教案 3.3 放射性的应用与防护
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鲁科版物理选修3-5教案3.3 放射性的应用与防护
鲁科版高二物理教案
第三章原子核与放射性
第三节放射性的应用与防护教案
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道什幺是核反应,会写出人工转变方程;
(2)知道什幺是放射性同位素,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。
高中物理 第3章 原子核与放射性 第3节 放射性的应用与防护 同位素应用素材 鲁科版选修35
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同位素应用1. 放射性同位素在工业上的应用(1)工业同位素示踪放射性同位素的探测灵敏度极高,这是常规的化学分析无法比拟的。
利用微量同位素动态追踪物质的运动规律是放射性示踪不可替代的优势。
目前,这一技术已广泛用于石油、化工、冶金、水利水文等部门,并取得显著的经济效益。
(2)同位素电池放射性同位素在进行核衰变时释放的能量,可以用作制造特种电源——同位素电池。
这种电池是目前人类进行深空探索唯一可用的能源。
空间同位素电池(如钚-238电池)的特点是:不需对太阳定向,小巧紧凑,使用寿命长。
(3)同位素监控仪表放射性同位素放出的射线作为一种信息源可取得工业过程中的非电参数和其他信息。
根据这一原理制作的各种同位素监控仪表,如料位计、密度计、测厚仪、核子秤、水分计、γ射线探伤机和离子感烟火灾报警器等可用来监控生产流程,实现无损检测,以及探知火情等。
(4)辐射加工方面辐射加工是利用电离辐射作为一种先进的手段对物质和材料进行加工处理的一门技术。
这种加工方式目前已在交联线缆、热缩材料、橡胶硫化、泡沫塑料、表面固化、医疗用品消毒、食品辐照保藏以及废水、废气处理等领域取得显著成效,形成产业规模。
2. 同位素在农业上的应用(1)辐射育种辐射育种,是利用γ射线等射线诱发作物基因突变,获得有价值的新突变体,从而育成优良品种。
我国辐射突变育种的成就突出育成的新品种占世界总数的四分之一。
特别是粮、棉、油等作物的推广,取得了显著的增产效果。
(2)示踪技术同位素示踪在农业中的应用主要是从事肥料与农药的效用和机理研究、有害物质的分解与残留探测、畜牧兽医研究,以及农用水利方面检查测定堤坝、水库的泄漏等。
另外还可以用于生物固氮、家畜疾病诊断及其妊娠预测等方面的研究。
(3)昆虫辐射不育昆虫受到电离辐射照射可使昆虫丧失生殖能力,从而降低害虫的数量,进一步达到防治甚至根除害虫的目的。
昆虫辐射不育是一种先进的生物防治方法,不存在农药的环境污染问题。
放射性的应用与防护-鲁科版选修3-5教案
![放射性的应用与防护-鲁科版选修3-5教案](https://img.taocdn.com/s3/m/eae9aa7a3868011ca300a6c30c2259010302f370.png)
放射性的应用与防护-鲁科版选修3-5教案一、引入放射性是一种特殊的物理现象,它的应用和防护也是我们不可忽视的话题。
本教案将以鲁科版选修3-5中第九单元——放射性的应用与防护为基础,介绍一些与放射性相关的知识、实验和应用。
二、知识点1. 放射性的基本概念放射性是指某些原子不稳定,会自发地放出粒子或电磁波从而变为另一种原子的现象。
放射性分为α、β、γ三种类型,分别是不同的粒子或电磁波。
2. 放射性的危害及防护措施放射性是有害的物理现象,它会对人体产生一定的危害。
主要的防护措施有:•避免接触放射性物质•在放射场所佩戴防护用品•控制使用放射性物质的时间和剂量3. 放射性的应用放射性不仅有危害,也有广泛的应用。
主要的应用领域包括:•医学诊疗:放射性同位素可以用于医学影像学和治疗。
•工业应用:放射性同位素可用于无损检测、密封检测等工业领域。
•农业应用:放射性同位素可以用于农业生产中的肥料和杀虫剂。
•核能利用:核能的利用可以用于发电和动力航天器等领域。
三、实验设计与实施1. 实验名称探究放射性的能量与射线种类之间的关系2. 实验器材及试剂•放射计•不同射线源(α、β、γ)3. 实验步骤•确保实验室环境安全,穿戴防护用品。
•使用放射计测量不同射线源的射线能量。
•比较不同射线源的能量大小。
•讨论不同射线源的特点及其应用领域。
四、小结在生活中,我们经常接触到放射性,因此学习放射性的防护和应用是非常有必要的。
本教案从知识点和实验两个方面介绍放射性的相关知识,希望能够在学生中引起对这一话题的关注和兴趣。
同时也提醒学生,要注意放射性的安全防护,以免造成不必要的伤害。
鲁科版高中物理选修(3-5)第3章第3节《放射性的应用与防护》ppt课件
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在放射源与人体之间加屏蔽物能起 屏蔽防护 到防护作用,铅的屏蔽作用最好
即时应用 (即时突破,小试牛刀) 2 .放射线对人体有伤害,因此,在作为示踪原 子时,应该选择半衰期较长的放射性元素,还是用 半衰期较短的放射性元素?
解析:由于同种元素的放射性同位素跟非放射性 同位素具有相同的化学性质,故可利用放射性元素 作为示踪原子.但由于放射性对人体有伤害,一旦 研究结束,就希望放射性同位素放出的射线大大减 小,因此应选择半衰期较短、衰变稍快的放射性元 素作为示踪原子. 答案:选半衰期较短,衰变稍快的放射性元素作 示踪原子.
思考感悟
荔枝是江南出产的一种水果,营养丰富,味道 甜美.但荔枝有“一日色变,二日香变,三日味 变,四日色香味尽去”的特点,很难保存.可是 现在,北方人也能吃上这种水果.用什么方法才 能延长荔枝的保鲜期呢? 提示:用γ射线进行照射,可以抑制发芽、杀虫 灭菌、长期保鲜.
2.作为示踪原子 (1)概念:由于一种元素的各种同位素都有相同的 化学性质,可以用放射性同位素代替非放射性同位 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.
第3节 放射性的应用与防护
课标定位 第 3 节 放射 性的 应用 与防 护
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
课标定位 学习目标: 1.了解放射性的应用. 2.知道放射线的危害与防护. 重点难点:放射性的应用,放射性的污染与防护.
课前自主学案
一、放射性的应用 1.射线特性的应用 育种. (1)辐射_________ 辐射 (2)食品_________ 保存. 放射性 治疗. (3)__________ 同位素 电池. (4)放射性_________ γ射线 探伤. (5)_________
2020_2021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课件鲁科版选修3_520210
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【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)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,所以两个空 分别是β和γ。 答案:(1)混凝土 (2)β γ
【课堂回眸】
课堂检测·素养达标
1.如图是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,在工业上探查较厚的钢铁部 件内部的伤痕,利用哪种射线最适合 ( )
【素养训练】
1.(多选)有关放射性同位素
30 15
P
的下列说法中,正确的是 (
)
A.
P3 0
15
与
3 1
0 4
X
互为同位素
B.
3 1
0 5
P
与其同位素有相同的化学性质
C.用 3 0
15
P
制成化合物后它的半衰期变长
D.含有
30 15
P
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B、D。同位素有相同的质子数,所以选项A错误。同位素有相同的
【素养训练】 1.在存放放射性元素时,若把放射性元素①置于大量水中;②密封于铅盒中;③ 与轻核元素结合成化合物则 ( ) A.措施①可减缓放射性元素衰变 B.措施②可减缓放射性元素衰变 C.措施③可减缓放射性元素衰变 D.上述措施均无法减缓放射性元素衰变
【解析】选D。放射性元素的半衰期是由原子核本身决定的,不随外界条件的改 变而改变,即与放射性元素所处的环境、位置、温度、状态、是单质还是化合 物等无关,故选D。
废料,其主要成分为铀238。贫铀炸弹有很强的穿甲能力,而且铀238具有放射
性,残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染。人长期生活在该环境中会受
鲁科版-选修3-5-第3章 原子核与放射性-第3节 放射性的应用与防护(市一等奖)
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放射性原子核寿命的求法
具有放射性的原子核衰变是一个自发过程,它服从量子力学的统计规律.很多情况下,不能直接测定其存在时间,只可能按一定规律来推算.鉴定古生物年代的方法之一就是计算其中放射性元素产生衰变的时间.可见,对原子寿命的计算是十分重要的.对此,本文拟对其一般计算方法作一讨论.
1.利用衰变定律来求
大家知道,衰变定律为
可见,当知道衰变常数λ和原子数比N0/N,即可求得衰变时间t,t就是原子的寿命.
2.利用放射性强度来求
我们知道,放射性强度A为:
(2)÷(3)有:
即当知道原子的始、末放射性强度或强度比时,则可求得原子的寿命t.
3.利用碳的同位素比来求
大家知道,12C不具衰变性,因此,无论是生物活着时,或遗骨中其含量不变.则可利用遗骨中碳的同位素14C的衰变来计算遗骨存在的年代.假设某生物一块遗骨中,在开始时和经时间t后含14C原子数分别为N0与N,含12C数量为Nt,且有:
由(1)式有
大家知道,活生物中14C与12C之比与空气同.因此,空气中14C与12C之比即ρ0,则只要测得遗骨中14C与12C原子数之比,即可推算出古生物存在的时间t,即衰变时间t或放射性元素14C的寿命.。
鲁科版选修3《放射性的应用与防护》教案及教学反思
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鲁科版选修3《放射性的应用与防护》教案及教学反思一、教学目标1.理解放射性及其应用;2.掌握放射性安全防护知识;3.能够分析和解决与放射性相关的问题。
二、教学内容1. 放射性及其应用1.放射性的定义和特征;2.放射性的来源;3.放射性的应用:医学、工业、科研等;4.放射性对生物环境的危害。
2. 放射性的防护1.放射性安全知识;2.放射性防护措施;3.放射性泄漏事故应急措施。
三、教学方法1.授课讲解,配合案例分析;2.知识点讲授过程中进行互动交流;3.视频资料展示。
四、教学步骤1. 导入环节(5分钟)•明确本节课的学习目标;•通过一些相关的图片和视频资料,介绍放射性及其应用。
2.教学主体(80分钟)(1)放射性及其应用(40分钟)1.放射性的定义和特征(10分钟)–讲解放射性的定义;–讲解放射性的特征;–通过视频资料展示放射性的例子,让学生更好地理解放射性的本质。
2.放射性的来源(10分钟)–讲解人造放射性和自然放射性的来源;–通过案例分析,让学生了解人类活动对放射性的影响。
3.放射性的应用(10分钟)–讲解放射性在医学、工业、科研等领域的应用;–通过视频资料展示,让学生了解放射性在生活中的应用。
4.放射性对生物环境的危害(10分钟)–讲解放射性对生物环境的危害;–通过案例分析,让学生了解放射性对生物环境的影响。
(2)放射性的防护(40分钟)1.放射性安全知识(15分钟)–讲解放射性安全知识的内涵和要点;–强调在放射性工作中的安全意识和防护措施。
2.放射性防护措施(15分钟)–讲解放射性防护措施的种类、技术要点和实施方法;–通过场景模拟,让学生了解放射性防护的实际操作过程。
3.放射性泄漏事故应急措施(10分钟)–讲解放射性泄漏事故的应急措施;–通过案例分析和视频资料,让学生了解放射性泄漏事故的影响和应急措施。
3. 总结和反思(5分钟)•总结本节课的学习内容;•分享学生在学习过程中获得的收获和体验。
高中物理第3章原子核与放射性3放射性的应用与防护学案鲁科版选修
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第3节放射性的应用与防护[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.二、放射性污染和防护1.放射性的污染(1)核爆炸:核爆炸产生强烈的γ射线和中子流,对人体和其他生物体有很强的杀伤作用;还产生大量的放射性物质,对生物体和环境产生长期的辐射.(2)核泄漏:核泄漏会使现场人员受到辐射性损伤,对周围地区造成严重污染.(3)医疗照射:医疗照射中如果放射线的剂量过大,也会导致病人受到损害,甚至造成病人的死亡.2.放射性的防护(1)密封防护:把放射源密封在特殊的包壳里,或者用特殊方法覆盖,以防止放射线泄漏.(2)距离防护:距放射源越远,人体吸收放射线的剂量就越少,受到的危害就越小.(3)时间防护:尽量减少受辐射时间.(4)屏蔽防护:在放射源与人体之间加屏蔽物能起到防护作用.一、放射性的应用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.人工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,杀死腐败细菌、抑制发芽延长保质期等.(3)作为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1(多选)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 答案BD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. 二、核反应及核反应方程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.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:14 7N +42He ―→17 8O +11H(2)1932年查德威克发现中子的核反应:94Be +42He ―→12 6C +10n(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:2713Al +42He ―→3015P +10n ;3015P ―→3014Si +0+1e.4.人工转变核反应与衰变的比较(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,反应前后粒子总动量守恒.例2完成下列各核反应方程,并指出哪个核反应是首次发现质子、中子和正电子的. (1)105B +42He ―→137N +() (2)94Be +()―→126C +10n (3)2713Al +()―→2712Mg +11H (4)147N +42He ―→178O +()(5)2713Al +42He ―→10n +();3015P ―→3014Si +() 答案见解析解析(1)105B +42He ―→137N +10n (2)94Be +42He ―→126C +10n此核反应使查德威克首次发现了中子. (3)2713Al +10n ―→2712Mg +11H (4)147N +42He ―→178O +11H此核反应使卢瑟福首次发现了质子. (5)2713Al +42He ―→10n +3015P ;3015P ―→3014Si +0+1e(正电子)此核反应使约里奥·居里夫妇首次发现了正电子. 借题发挥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;也不能仅画一横线,因箭头的方向还表示反应进行的方向. (3)能量守恒,但中学阶段不作要求.(4)核反应必须是实验能够发生的,不能毫无根据地随意乱写未经实验证实的核反应方程. 例31993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20278Pt ,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20480Hg ,反应过程可能有两种:①生成20278Pt ,放出氦原子核;②生成20278Pt ,同时放出质子、中子.(3)生成的铂20278Pt 发生两次衰变,变成稳定的原子核汞20280Hg.写出上述核反应方程.答案见解析解析根据电荷数守恒、质量数守恒,确定新生核的电荷数和质量数,然后写出核反应方程,如下:(1)94Be+11H→95B+10n(2)①204 80Hg+10n→202 78Pt+32He②204 80Hg+10n→202 78Pt+211H+10n(3)202 78Pt→20280 Hg+20-1e核反应方程的书写1.(多选)下列核反应或核衰变方程中,符号“X”表示中子的是()A.94Be+42He―→12 6C+XB.14 7N+42He―→17 8O+XC.204 80Hg+10n―→202 78Pt+211H+XD.239 92U―→239 93Np+X答案AC解析根据核反应方程质量数和电荷数守恒可得,A、C对.2.下面是四个核反应方程,x表示质子的是()A.3015P→3014Si+xB.238 92U→234 90Th+xC.2713Al+10n→2712Mg+xD.2713Al+42He→3015P+x答案C解析由质量数守恒和电荷数守恒,可得C中x的质量数为1,电荷数为1,所以C项中x为质子.放射性同位素的应用3.用人工方法得到放射性同位素,这是一个很重要的发现,天然的放射性同位素只不过40多种,而今天人工制造的放射性同位素已达 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得到了广泛的应用.(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.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.以上三个选项都不是图1(2)图1是利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.如果生产的是厚度为1毫米的铝板,在α、β、γ三种射线中,你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是________射线.(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的结晶是同一种物质,为此曾采用放射性同位素14C做________.答案(1)B(2)β(3)示踪原子解析(1)因放射线的电离作用,空气中的与验电器所带电性相反的离子与之中和,从而使验电器所带电荷消失.(2)α射线穿透物质的本领弱,不能穿透厚度为1毫米的铝板,因而探测器不能探测,γ射线穿透物质的本领极强,穿透1毫米厚的铝板和几毫米厚的铝板打在探测器上很难分辨.β射线也能够穿透1毫米甚至几毫米厚的铝板,但厚度不同,穿透后β射线中的电子运动状态不同,探测器容易分辨.(3)把掺入14C的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起,经过多次重新结晶后,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的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体,它们是同一种物质.这种把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.人们把具有这种用途的放射性同位素叫做示踪原子.(时间:60分钟)题组一放射性的应用1.图1甲所示是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙所示是工业上利用射线的穿透性来检查钢板内部伤痕的示意图,则图乙中的检查是利用了()图1A.α射线B.β射线C.γ射线D.三种射线都可以答案C解析γ射线的穿透能力最强,能穿透钢板,所以金属探伤利用的是γ射线,选项C正确.2.(多选)人工放射性同位素被用作示踪原子,主要是利用()A.放射性同位素不改变其化学性质B.人工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答案ABC解析放射性同位素用作示踪原子,主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程,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,因此选项A、B、C正确,选项D不正确.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.贯穿作用答案A解析用14C标记C60来查明元素的行踪,发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖,因此14C的作用是作示踪原子,故选项A正确.4.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.下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线.射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀.可利用的元素是()A.钋210 B.氡2C.锶90 D.铀238答案C解析要测定聚乙烯薄膜的厚度,则要求射线可以穿透薄膜,因此α射线不合适;另外,射线穿透作用还要受薄膜厚度影响,γ射线穿透作用最强,薄膜厚度不会影响γ射线穿透,所以只能选用β射线,而氡2半衰期太短,所以只有锶90较合适.5.(多选)γ刀是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,半个小时内完成手术,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,已进入各大医院为患者服务.γ刀治疗脑肿瘤主要是利用()A.γ射线具有很强的贯穿本领B.γ射线具有很强的电离作用C.γ射线具有很高的能量D.γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地答案AC题组二核反应方程6.(多选)下列核反应或核衰变方程中,符号“X”表示中子的是()A.94Be+42He―→12 6C+XB.14 7N+42He―→17 8O+XC.204 80Hg+10n―→202 78Pt+211H+XD.239 92U―→239 93Np+X答案AC解析根据核反应方程质量数和电荷数守恒可得,A、C对.7.用中子轰击氧原子核的核反应方程为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=8+0-7=1,因此X可表示为0+1e,为正电子,故C项正确,A、B、D三项错误.8.(多选)一个质子以 1.0×107 m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获,铝原子核变成硅原子核.已知铝原子核的质量是质子的27倍,硅原子核的质量是质子的28倍,则下列判断正确的是()A.核反应方程为2713Al+11H―→2814SiB.核反应方程为2713Al+10n―→2814SiC.硅原子核速度的数量级为107 m/s,方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向跟质子的初速度方向一致答案AD解析由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确,B选项错误;由动量守恒定律求得硅原子速度的数量级为105 m/s,即D选项正确.9.放射性元素210 84Po衰变为206 82Pb,此衰变过程的核反应方程是________;用此衰变过程中发出的射线轰击19 9F,可得到质量数为的氖(Ne)元素和另一种粒子,此核反应过程的方程是________.答案21084Po ―→20682Pb +42He 42He +199F ―→10Ne +11H解析根据衰变规律,此衰变过程的核反应方程是21084Po ―→20682Pb +42He.用α射线轰击199F ,可得到质量数为的氖(Ne)元素和另一种粒子,此核反应过程的方程是:42He +199F ―→10Ne +11H. 题组三综合应用10.将威耳逊云室置于磁场中,一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P ,放出一个正电子后变成原子核3014Si ,如图所示能近似反映正电子和Si 核轨迹的是()答案B解析把放出的正电子和衰变生成物Si 核看成一个系统,衰变过程中系统的动量守恒,放出的正电子的方向跟Si 核运动方向一定相反.由于它们都带正电荷,在洛伦兹力作用下一定形成两个外切圆的轨道,C 、D 可排除.因为洛伦兹力提供向心力,即qvB =m v 2r.所以做匀速圆周运动的半径为r =mv qB.衰变时,放出的正电子与反冲核Si 的动量大小相等,因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比,即r e r Si =q Si q e =141.可见正电子运动的圆半径较大,故A 错,B 对.11.某实验室工作人员,用初速度v 0=0.09c (c 为真空中的光速)的α粒子,轰击静止的氮原子核147N ,产生了质子11H ,若某次碰撞可看作对心正碰,碰后新核与质子同方向运动,垂直磁场方向射入磁场,通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1∶20,已知质子质量为m . (1)写出核反应方程; (2)求出质子的速度v .答案(1)42He +147N→178O +11H(2)0.20c 解析(1)42He +147N→178O +11H.(2)设α粒子、新核的质量分别为4m 、17m ,质子速度为v ,由于对心碰撞,满足动量守恒,故4mv0=17m v20+mv,解得v=0.20c.12.同位素这个概念是1913年英国科学家索迪提出的.许多元素都存在同位素现象,在目前已发现的114种元素中,稳定同位素约300多种,而放射性同位素达1 500种,而且大多数是人工制造的.(1)中国科学院近代物理研究所的科学家利用兰州重离子加速器在重质量半中子区首次制得镤元素的一种同位素(234Pa).已知234 90Th(钍)→234Pa(镤)+ 0-1e(电子),则234Pa原子核里的中子数应为________.(2)1934年,科学家在用α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,更意外的是拿走α放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.①写出α粒子轰击铝箔(2713Al)产生中子的核反应方程式,并请写出核反应和一般化学反应的不同点(请答3点).②上述产生的具有放射性的同位素叫放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式.答案(1)143(2)①2713Al+42He→3015P+10n不同点见解析②3015P→3014Si+ 0+1e解析(1)由方程两边的质量数和电荷数相同,可知234Pa中质子数为91,则中子数为234-91=143.(2)①铝核被α粒子击中后产生中子的反应为2713Al+42He→3015P+10n;核反应和一般化学反应的不同点:核反应是原子层次上的变化,而化学反应是分子层次上的变化(或核反应前后元素发生变化,化学反应前后则元素种类不变);一种同位素不论处于何种状态,它们的核反应性质是相同的,而它们的化学性质是不同的;同一元素的不同同位素,它们的化学性质是相同的,但它们的核反应性质是不同的.②3015P是磷的一种同位素,也有放射性、像天然放射性元素一样发生衰变,衰变时放出正电子,该反应为:3015P→3014Si+ 0+1e.。
鲁科版高三物理选修3《放射性的应用与防护》说课稿
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鲁科版高三物理选修3《放射性的应用与防护》说课稿一、教材分析本节课是高中物理选修3中的一节课,主要内容是介绍放射性的应用与防护。
通过学习本节课,学生将了解放射性的基本概念、放射性的应用领域以及防护措施等内容。
本节课具备以下特点:1.知识点涵盖广泛:本节课的内容涵盖了放射性的基本知识、核能的应用、辐射与健康以及防护措施等多个方面,涉及到的知识点较多。
2.知识难度适中:本节课的知识难度适中,对学生来说并不是特别困难,但需要对一些基础概念进行一定的理解和应用。
3.知识联系紧密:本节课的不同内容之间存在紧密的联系,需要学生通过建立概念框架和逻辑链条来理解和应用相关知识。
二、教学目标1.知识目标:–掌握放射性的基本概念和性质;–了解和掌握放射性的应用领域;–了解辐射与健康的关系;–掌握放射性防护的基本原理和方法。
2.能力目标:–能够分析放射性的应用领域及相关问题;–能够运用所学知识解决与放射性相关的问题;–能够正确选择和使用防护措施。
3.情感目标:–培养学生科学的态度和兴趣;–培养学生保护自己和他人安全的责任感;–培养学生合作和交流的能力。
三、教学重点和难点1.教学重点:–放射性的基本概念和性质;–放射性的应用领域;–辐射与健康的关系。
2.教学难点:–辐射与健康的关系理解和应用;–放射性防护措施的原理和方法。
四、教学方法和教学手段1.教学方法:–讲授法:通过教师讲解的方式,介绍放射性的基本知识和应用领域;–实验演示法:通过实验演示,直观地展示放射性的性质和防护方法;–讨论法:通过学生讨论,激发学生探索和思考的能力。
2.教学手段:–教材课件:利用多媒体技术,展示相关的图表和实验过程;–实验器材:酒精灯、计时器、血压计等;–桌面实验:放射性示波器等。
五、教学过程1.导入:通过与学生的互动,引发学生对放射性的兴趣,提出问题,引导学生思考和探索。
–学生互动:请问你们在日常生活中接触过放射性材料吗?有什么了解和疑问?–学生回答:学生根据自己的经验和知识进行回答,教师适时引导。
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第3节放射性的应用与防护1.知道放射性同位素,了解放射性在生产和科学领域的应用.(重点+难点)2.知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害,了解防护放射性的措施,建立防范意识.一、放射性的应用1.应用分类(1)利用射线的电离作用,穿透能力等特性.(2)放射性同位素作为示踪原子.2.射线特性的应用放射性物质发出的α射线,β射线和γ射线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.因而得到广泛应用.(1)辐射育种;(2)食品辐射保存;(3)放射性治疗;(4)放射性同位素电池;(5)γ射线探伤.3.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,同样的化学性质,经历同样过程,用仪器探测该同位素放出的射线查明这种元素的行踪.如:正电子发射断层摄影(简称PET).1.(1)射线中的粒子与其他物质作用时,产生一些现象,可以显示射线的存在.( )(2)云室和气泡室都是应用射线的穿透能力研究射线的径迹.( )提示:(1)√(2)×二、放射性污染和防护1.放射性污染来自许多方面,主要有核爆炸、核泄漏和医疗照射等.2.为了防止放射线的破坏,人们采取了许多防范措施,主要有密封防护、距离防护、时间防护、屏蔽防护等.2.(1)利用γ射线照射种子,可以培育出优良品种.( )(2)用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌,抑制蔬菜发芽,延长保存期.( )(3)任何放射性物质都可以作为示踪原子使用.( )提示:(1)√(2)√(3)×放射性及放射性同位素的应用1.射线特性的应用应用射线特征电离作用辐射育种利用γ射线照射种子,可以使种子内的遗传物质发生变异,培育出新的优良品种食品辐射保存用射线对食品进行照射,可以抑制发芽,杀虫灭菌放射性治疗射线照射可以治疗恶性肿瘤,使癌细胞活动受到抑制或使其死亡改善塑料性能射线可以促进交织化合物的聚合反应,以制造各种塑料或改善塑料性能增加汽油产量利用射线使石油分离,增加汽油的产量消除静电利用射线使空气电离而把空气变成导电气体,以除去化纤、纺织品上的静电衰变能量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穿透能力γ射线探伤利用γ射线可以检查金属内部有没有缺陷或裂纹γ射线检测由于射线透过物体的强度跟物体的密度和厚度有关,因此可以用射线来检查产品的厚度,密封容器中液面的高度等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.(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.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.(1)如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图,如果工厂生产的是厚度1 mm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.(2)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做________.[解析] (1)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射线中的电子运动状态不同,探测器容易分辨.(2)把掺入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)β(2)示踪原子(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.1.(多选)在下列应用中,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:选BD.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是利用了示踪原子.放射性的污染与防护1.放射性的危害: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.过度照射时,人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状,甚至死亡.2.放射线的防护(1)时间防护:尽量减少与放射线接触的次数与接触的时间.(2)距离防护:生活中首先要对可能有放射性的物质有防范意识,要尽可能地远离放射源.(3)屏蔽防护:铅的屏蔽作用最好,水、水泥等也是常用的屏蔽物.如核电站的核反应堆外层用厚厚的混凝土来防止放射线的外泄,用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱中,并深埋地下.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.结合图甲可知,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.[思路点拨] 解答本题应把握以下两点:(1)熟知三种射线的穿透本领.(2)熟知常见的放射性防护措施.[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熟悉屏蔽防护措施、常用屏蔽物和三种射线的穿透本领的大小是解决这类问题的关键.2.关于放射性污染的防护措施,下列说法错误的是( )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B.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.原子核的人工转变与衰变的比较原子核的衰变原子核的人工转变发生反应的原具有放射性的不稳定核所有的原子核子核利用α粒子、质子、中子或γ光反应条件自发进行,无条件子作为“炮弹”轰击靶核反应本质核子数变化,形成新核核子的重组,形成新核典型反应23892U→23490Th+42He14 7N+42He→17 8O+11H核反应方程的特点箭头左边只有一个放射性原子核箭头左边有靶核和“炮弹”各一个核反应的规律质量数守恒(注意质量并不守恒),电荷数守恒书写方程的原则尊重实验事实,不能仅仅依据守恒定律主观臆造下列方程中属于衰变的是________,属于人工转变的是________,生成原来元素的同位素的是________,放出β粒子的是________.①12353I+10n→12453I②23892U→23490Th+42He③21482Bb→21483Bi+0-1e④94Be+42He→12 6C+10n[解析] 首先从方程左端去判断哪种是衰变、哪种是人工转变,当方程左端只有一种元素的原子核时,只能是衰变,故②③为衰变,①④为人工转变;而同位素的产生,是根据原子序数相同而质量数不同来判断,所以①会生成该元素的同位素;判断β衰变,只需要看清衰变方程右端是否产生电子即可,应选③.[答案] ②③①④①③[随堂检测]1.(多选)下列应用中利用放射性同位素放出射线的是( )A.金属探伤B.消除有害的静电积累C.研究农作物在各季节吸收肥料成分的规律D.保存食物解析:选ABD.A是利用了射线的贯穿本领,B是利用了射线的电离本领,C是作为示踪原子,D也是利用射线来保存食物,抵制或消灭害虫.2.关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有( )A.放射线改变了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,也能进行人体透视C.用放射线照射作物种子使其DNA 发生变异,其结果一定是更优秀的品种D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量,以免对人体正常的组织造成太大的伤害解析:选D.利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性,使空气分子电离成为导体,将静电导走.γ射线对人体细胞伤害太大,不能用来进行人体透视.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秀品种.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.本题正确选项为D.3.(多选)俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难,沉入深度约为100 m的海底,“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视.几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料,核废料对海洋环境有严重的污染作用.其原因是( ) A.铀、钚等核废料的放射性B.铀、钚等核废料的半衰期很长C.铀、钚等重金属有毒性D.铀、钚等核废料会造成爆炸解析:选ABC.放射线对人体组织、生物都是有害的,核废料的主要污染作用是其放射性,且其半衰期长,在很长时间内都具有放射性,另外核废料中有大量重金属,但不会自发爆炸.所以A、B、C选项正确.4.关于放射性同位素的应用,下列说法正确的是( )A.利用γ射线使空气电离,把静电荷导走B.利用β射线照射植物的种子,使产量显著增加C.利用α射线来治疗肺癌、食道癌等疾病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D.γ射线的电离作用很弱,应利用α射线的电离作用,A错;γ射线对生物具有物理化学作用,照射种子可使基因变异,可用于放射性治疗,β射线不具有生物作用,B、C均错;同位素的核外电子数相同,化学性质相同,放射性同位素带有“放射性标记”,可用探测器探测,D对.5.在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子,分别填在下列核反应式的横线上,并指出哪些是核的人工转变.(1)238 92U→234 90Th+________;(2)94Be+42He→126C+________;(3)234 90Th→234 91Pa+________;(4)3015P→3014Si+________;(5)147N+42He→178O+________.解析:在核反应过程中,遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律.对参与反应的所有基本粒子来用左下角(电荷数)配平,左上角(质量数)配平.未知粒子可根据其电荷数和质量数确定.如(1)电荷数为92-90=2,质量数为238-234=4,由此可知为α粒子(42He),同理确定其他粒子分别为:中子(10n),电子(0-1e),正电子(0+1e),质子(11H).其中(2)、(5)是核的人工转变.答案:(1)42He (2)10n,核的人工转变(3)0-1e (4)0+1e(5)11H,核的人工转变[课时作业]一、单项选择题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解析:选B.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.放射性同位素可作为示踪原子,例如,在医学上可以确定肿瘤的位置等等.今天有四种不同的放射性同位素R、P、Q、S.它们的半衰期分别为半年、38年、15年、2天.则应选用的同位素是( )A.S B.QC.P D.R解析:选A.作为示踪原子的放射性同位素,应该有稳定的放射性,半衰期越长,放射性越稳定;但考虑到放射性对人体的危害,半衰期越长,对人体的危害越大,所以一旦研究结束,就希望放出的射线量大大减小,因此应选择半衰期较短,衰变稍快的放射性元素作为示踪原子,用2天的就可以了.3.我国科学家首次用人工方法合成的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.光谱分析B.同位素示踪原子C.微电子技术D.纳米技术解析:选B.人工合成牛胰岛素掺入146C作为示踪原子,跟天然牛胰岛素混合,多次重新结晶,结果146C均匀分布,证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一物质,故选B.4.为保证生产安全,大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂痕等伤痕存在.如图是利用射线检测钢柱内部是否存在伤痕情况的示意图,若钢柱的直径为20 cm,则下列说法正确的是( )A.放射源放出的射线应该用β射线B.放射源放出的射线应该用X射线C.放射源放出的射线应该用γ射线D.若钢件内部有伤痕,探测器接收到的射线粒子将减少解析:选C.此射线必须能穿透部件,接收器才能接收到射线粒子,因β射线只能穿透几毫米厚的铝板,X射线也只能穿透几厘米厚的钢板,用γ射线可以检查30 cm厚的钢铁部件,显然这里应该用γ射线而不能用β或X射线,选项C正确,选项A、B错误;当遇到钢铁部件内部有伤痕时,穿过钢板到达计数器的γ射线比没有砂眼或裂纹处的要多一些,选项D错误.5.核电站泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天,会释放β射线.铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时会辐射γ射线.下列说法正确的是( )A.碘131释放的β射线由氦核组成B.铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C.与铯137相比,碘131衰变更慢D.铯133和铯137含有相同的质子数解析:选D.β射线由高速电子流组成,选项A错误;γ射线为高频电磁波,光子能量远大于可见光光子的能量,选项B错误;碘131半衰期小,说明衰变快,选项C错误;铯133和铯137为同位素,具有相同的质子数,不同的中子数,选项D正确.6.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.下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线.某塑料公司生产聚乙烯薄膜,利用射线检查厚的聚乙烯通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀,可利用的元素是( )A.钋210 B.氡222C.锶90 D.铀238解析:选C.测定薄膜厚度的原理是利用射线的穿透能力,由于α穿透能力太弱,而γ射线穿透能力太强,所以应选用β射线,并且要求放射性元素的半衰期较长,所以选项C 正确.二、多项选择题7.对放射性同位素的应用,下列说法中正确的是( )A.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.对具有放射性的废料,要装入特制的容器并深埋地下进行处理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.对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的解析:选BCD.射线杀伤癌细胞的同时对人体的正常细胞也是有害的,A选项错误;B、C、D关于射线的防护的表述都是正确的.8.近几年来,我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台γ刀,治疗患者5 000余例,效果极好,成为治疗脑肿瘤的最佳仪器.令人感叹的是,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( )A.γ射线具有很强的穿透能力B.γ射线具有很强的电离作用C.γ射线具有很高的能量D.γ射线能很容易绕过阻碍物到达目的地解析:选AC.γ刀就是γ射线,γ射线的特点是穿透能力强,γ射线波长短,光子的能量高,杀伤力强,应用γ刀治疗脑肿瘤就是利用其穿透能力强和杀伤力强.9.用盖革·米勒计数器测定放射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( ) 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天解析:选AC.因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.10.正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是:将放射性同位素15 8O注入人体,15 8O 在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对γ光子,被探测器采集后,经计算机处理生成清晰图象.则根据PET的原理判断下列表述正确的是( )A.15 8O在人体内的衰变方程是15 8O―→15 7N+01eB.正、负电子湮灭方程是01e+0-1e―→2γC.在PET中,15 8O主要用途是作为示踪原子D.在PET中,15 8O主要用途是参与人体的新陈代谢解析:选ABC.显像的原理是采集γ光子,即注入人体内的15 8O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子,因此15 8O主要用途是作为示踪原子,D错.三、非选择题11.在日本发生的福岛核电站核泄漏事故中,泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素,它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射.在下列四个式子中,有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程,它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).131I 和137Cs原子核中的中子数分别是________和________.A.X1→137 56Ba+10n B.X2→131 54Xe+0-1eC.X3→137 56Ba+0-1e D.X4→131 54Xe+11p解析:根据核反应方程的质量数、核电荷数守恒知,131I的衰变为选项B,137Cs的衰变为选项C,131I的中子数为131-53=78,137Cs的中子数为137-55=82.答案:B C 78 8212.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素3015P 衰变成3014Si 的同时放出另一种粒子,这种粒子什么?3215P 是3015P 的同位素,被广泛应用于生物示踪技术,1 mg 3215P 随时间衰变的关系如图所示,请估算4 mg 的3215P 经多少天的衰变后还剩0.25 mg?解析:3015P 衰变的方程:3015P ―→3014Si +01e ,即这种粒子为正电子.题图中纵坐标表示剩余3215P 的质量,由题图知当1 mg 中还剩0.5 mg 时对应天数为14天,即3215P 的半衰期为T 1/2=14天.设4 mg 经x 天衰变后还剩0.25 mg ,即0.254=⎝ ⎛⎭⎪⎫12xT 1/2所以x =4T 1/2=4×14天=56天. 答案:正电子 56天。