初中物理 趣味故事233餐桌上的实验素材 新人教版
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233餐桌上的实验
晚餐端上来了,有炸土豆、炖洋菜、炒肉丝……房东太太满脸堆笑地站在桌前,客人们也都端起盘子,手拿刀叉准备就餐了。有一位房客一点不着急,他还在摆弄一个小方盒子。当他把盒子靠近那盘炒肉丝的时候,盒子里就发出“滴嗒、滴嗒”的响声。
“对不起,房东太太!”这位房客抬起头来说:“您这肉丝是用昨天剩的肉片炒的。”
“天啊!他怎么会知道得这样清楚?”房东太太惊讶地张大了嘴。
这位房客名叫范赫维西,是一位德国科学家。他拿的那个小方盒子叫盖革计数器,它接受到放射性的射线,就会发出报警信号。近几天来,范赫维西一直怀疑房东太太把头一天吃剩的肉片炒一下再给客人吃。为了证实这一点,他在自己吃剩的肉片上滴了一滴含有少量放射性同位素的溶液。如果房东太太用这剩肉来炒菜,那就瞒不过盖革计数器。果然不错,这个餐桌上的小实验证实了他的猜测。放射性同位素是神秘的侦察员,它大显神通的场所也不仅在餐桌上,各行各业都可以请它帮忙。那么,什么是放射性同位素呢?
我们知道,物质是由原子组成的,原子又是由质子、中子和电子组成的。同一种元素的原子核里,质子的数目是相同的,中子数却不一定相同。例如氢原子核,有的没有中子,有的有一个中子,有的有两个中子,但是它们都只有一个质子。我们把核内质子数目相同而中子数不同的原子称为同位素。目前我们已经知道的化学元素只有107种,它们的同位素却有2000多种,几乎每一种元素都有几个、甚至几十个同位素。在这些同位素中,有的很稳定,叫做稳定同位素;大部分都不稳定,它们的原子核会自动地放出几种射线,结果自己变成了别的元素。这种不稳定的同位素就叫做放射性同位素。海上的船只能在夜间安全行驶,是因为有航标指示方向;警犬能准确地嗅出各种气味。在这种场合,灯光和气味都成了信号。但是有很多变化,像生物体内的化学反应,看不到光,看不到颜色,闻不到气味,也听不到声音,那么,凭什么信号才能知道它的变化,和那里面的规律呢?放射性同位素就能解决这个难题。
一种元素的放射性同位素和稳定同位素,它们的化学性质是完全相同的,不同的是前者不断地放出穿透能力很强的射线,后者却不能。只要我们有一架放射性探测仪,比如范赫维西用的盖革计数器,那么不论放射性同位素是在人体中,还是在植物的细胞里,或者是在岩石深处,我们都能很快找到它的踪迹。所以人们又把放射性同位素叫做“示踪原子”。示踪原子的用途可大啦!
把由放射性的磷化合成的磷肥,同普通磷肥混在一起施到棉田里。等棉苗吸收以后,用探测仪测出棉株各部分的放射强度,就会发现,棉花叶面对磷肥的吸收能力比根部要强。埋在地下的管道漏水了,把含有放射性同位素的水输进管道,再根据测出来的放射强度的变化,就能找到漏水的地方。
病人的脑子里长了瘤,需要动手术,可是它长在哪儿呢?只要给病人注射一针含有放射性磷的试剂,探测器就能把瘤的准确位置告诉医生。因为放射性磷大部分集中在瘤子里。靠示踪原子的帮助,科学家们还有许多有趣的发现!示踪原子告诉
我们,蛋白和蛋黄是由一个月以前母鸡吃下的食物变成的;而蛋壳却是来自当天食物。如果你家的鸡下了软壳蛋,赶紧喂一些含钙的食料,第二天就会好转。示踪原子还告诉我们,玉米和甜菜只在生长初期吸收肥料。这样我们就可以合理地施肥,节省大量人力物力。