高中物理(教科版选修3-5)教师用书：第3章 3

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( )

(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？

【解析】(1)C的β衰变方程为：C―→e＋N.

(2)C的半衰期τ＝5 730年．

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N0，遗骸中的C含量为N，则

N＝N0，

即0.25N0＝N0，故＝2，t＝11 460年．

【答案】(1)C―→e＋N (2)11 460年

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．

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

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的放射性原材料，一旦泄

漏就会造成严重污染

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，

甚至造成病人死亡

防护

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

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

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.