物质的放射性及其应用课堂练习
人教版 高中物理 选修3-5 19.4放射性的应用与防护 同步练习习题(含答案解析)
人教版高中物理选修3-5 19.4放射性的应用与防护同步练习习题（含答案解析）1．原子核在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程中叫_________________，与衰变一样，该过程中也遵守____________守恒和_____________守恒。
2．放射性同位素主要应用它的__________________，以及作为________________。
3．写出下列核反应方程，并注明对应的人名：发现质子：_______________________________________，________________；发现中子：_______________________________________，________________；发现正电子：_____________________________________，________________。
4．有人工方法获得放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素不过40几种，而今天人工制造的放射性同位素已达到1000多种，每种元素都有放射性同位素。
放射性同位素在、、和等许多方面都得了广泛的应用。
5．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6．关于同位素，下列说法正确的是( )A．原子序数等于核内质子数与核外电子数之差B．原子序数等于核内质子数与中子数之差C．原子序数相同的元素，互为同位素D．核内质子数相同的元素，互为同位素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8．一质子以107m/s的速度撞击一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核。
高中物理教科版选修(3-5)3.3 同步练习 《放射性的应用、危害与防护》(教科)
《放射性的应用、危害与防护》同步练习1．(多选)关于放射性的应用，下列说法正确的是()A．利用α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γ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2．有关放射性同位素3015P的下列说法中正确的是()A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素具有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变短D．含有3015P的磷肥释放负电子，可用来作示踪原子，以便观察磷肥对植物的影响3．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是()A．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期4．(多选)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5．下列说法正确的是()A．给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，是因为农作物吸收放射性同位素后生长更好B．输油管道漏油时，可以在输的油中放一些放射性同位素探测其射线，确定漏油位置C．天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用，只是较少，经济上不划算D．放射性元素被植物吸收，其放射性会发生改变6．(多选)关于放射性同位素的应用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，因此达到了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C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害7．(多选)某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表)，并总结出它们的几种用途.A．塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄，利用α射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀B．钴60的半衰期为5年，若取4个钴60原子核，经10年后就一定剩下一个原子核C．把放射性元素钋210掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期不变D．用锝99可以作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常．方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达到检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否。
高中物理第十九章法放射性的应用与防护课后训练新人教选修
第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护课后训练1．下列关于一些物理学史的说法中，正确的是( )A．卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说B．汤姆孙在α粒子散射实验中发现了电子C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D．爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说2．对放射性的应用，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，对人体正常细胞不会有伤害作用B．对有放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里，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3．有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是( )A．3015P与3014X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，可用其作示踪原子，观察磷肥对植物的影响4．α粒子轰击硼10后，生成氮13，放出X粒子，而氮13是不稳定的，它放出Y粒子后变成碳13，那么X粒子和Y粒子分别是( )A．质子和中子 B．质子和正电子C．中子和负电子 D．中子和正电子5．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( ) A．由于爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B．爆炸后的弹片不会对人体产生危害C．铀238的衰变速率很快D．铀的半衰期很长6．下表给出了四种放射性同位素的辐射线和半衰期。
在医疗技术中，常用放射线治疗肿瘤，其放射线必须满足：①具有较强的穿透能力，以辐射到体内的肿瘤处；②在较长时间内具有相对稳定的辐射强度。
A．钋210 BC．钴60 D．锶907．如图所示，带电粒子在“云室”中运动时，可呈现其运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律。
2018-2019学年教科版选修3-5放射性的应用、危害与防护第1课时 作业
放射性的应用与防护1.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】BCD2．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】BD3.联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹．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】 C4.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】BCD5.近年来，γ刀已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】AC6．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】 D7．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】ACD8．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】ABD9．关于放射性的应用，下列说法正确的是()A．利用α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γ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E．利用β射线进行金属探伤【解析】α射线的电离作用很强，应利用α射线的电离作用，A对；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错，C对；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；利用γ射线进行金属探伤，E错．【答案】ACD10．用高能8636Kr(氪)离子轰击20882Pb(铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核，关于新核的推断正确的是()A．其质子数为118B．其质量数为293C．其原子序数为118 D．其中子数为90E．其质子数为122【解析】核反应方程为20882Pb＋8636Kr―→10n＋293118X，新核质量数为293，质子数为118，中子数为293－118＝175.故正确选项为ABC.【答案】ABC11．用α粒子照射充氮的云室，摄得如图18-3-1所示的照片，下列说法中正确的是()图18-3-1A．A是α粒子的径迹B．B是α粒子的径迹C．C是α粒子的径迹D．A是新核的径迹E．C是质子的径迹【解析】α粒子轰击氮的核反应方程为42He＋147N→178O＋11H，入射的是α粒子．所以B是α粒子产生的径迹，质量大、电离作用强的新核178O，径迹粗而短，故A是新核径迹．质子电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹．所以正确选项为B、D、E.【答案】BDE12．有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是()A.3015P与3014X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．含有3015P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E.3015P的半衰期与所处的状态无关【解析】同位素应具有相同的质子数，故A错；同位素具有相同的化学性质，B 对；元素的半衰期与其所处的状态无关，C错E对；放射性同位素可作为示踪原子，故D对．【答案】BDE13.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．14．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．15．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．16．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。
最新人教版高中物理选修3-5第十九章《放射性的应用与防护》课后训练1
课后训练1．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的原因是电离，所以无法由径迹判断射线所带电荷的正负2．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( )。
A ．作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B ．作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可以被仪器探测到的特点C ．γ射线探伤利用了γ射线贯穿能力很强的性质D ．γ射线探伤利用了γ射线电离能力很强的性质3．用中子轰击铝27，产生钠24和X 粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁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4．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 ，能近似反映正电子和Si 核轨迹的是( )。
5．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6.放射性射线对人体有伤害作用，因此在用作示踪原子时，应该选用________(选填“较长”或“较短”)半衰期的放射性同位素，这样可以_______________________________。
7．正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供了全新手段。
PET 在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂。
氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的。
反应中同时还产生另一种粒子，试写出核反应方程。
2021高中物理探测射线的方法放射性的应用与防护课时训练17(含解析)新人教版选修35
2021高中物理探测射线的方法放射性的应用与防护课时训练17（含解析）新人教版选修35一、非标准1.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射线照耀植物的种子,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 答案:D2α粒子轰击硼10后,生成氮13,放出X 粒子,而氮13是不稳固的,它放出Y 粒子后变成碳13,那么X 粒子和Y 粒子分别是( )A .质子和中子B.质子和正电子C.中子和负电子D.中子和正电子答案:D解析:依照题意能够写出核反应方程为Hee,因此选项D 正确。
3.下表给出了四种放射性同位素的辐射线和半衰期。
在医疗技术中,常用放射线治疗肿瘤,其放射线必须满足:①具有较强的穿透能力,以辐射到体内的肿瘤处;②在较长时刻内具有相对A .钋210 B.锝99C.钴60D.锶90答案:C解析:因放射线要有较强的穿透能力,因此应为γ射线,要使其在较长时刻具有相对稳固的辐射强度,放射源应具有较长的半衰期,故选项C 正确。
4.(多选)对放射性的应用,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,对人体正常细胞可不能有损害作用B.对有放射性的废料,要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C.γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里,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专门有必要的答案:BCD解析:放疗杀伤癌细胞的同时对人的躯体也是有害的,A选项错误。
B、C、D关于放射性的防护的表述差不多上正确的。
5.(多选)有关放射性同位素P的下列说法,正确的是( )与X互为同位素BP与其同位素有相同的化学性质C.用P制成化合物后它的半衰期变长DP能开释正电子,可用其作示踪原子,观看磷肥对植物的阻碍答案: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P为放射性同位素,可用作示踪原子,故D对。
第3章 3.放射性的应用、危害与防护 知识点讲解汇总附练习 高中物理选修3-5 Word版含答案
3.放射性的应用、危害与防护[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( )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】BCD2．γ刀已成为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γ射线很强的________能力和很________的能量.【导学号：22482041】【解析】γ刀治疗脑肿瘤主要是利用γ射线很强的穿透能力和很高的能量．【答案】穿透高3．放射性同位素14C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖．(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成不稳定的14 6C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年，试写出14C的衰变方程；(2)若测得一古生物遗骸中的146C 含量只有活体中的25%，则此遗骸距今约有多少年？ 【解析】 (1)146C 的β衰变方程为：146C ―→ 0－1e ＋147N. (2)146C 的半衰期τ＝5 730年．生物死亡后，遗骸中的146C 按其半衰期变化，设活体中146C 的含量为N 0，遗骸中的146C 含量为N ，则N ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τN 0，即0.25N 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t5 730N 0，故t 5 730＝2，t ＝11 460年．【答案】 (1)146C ―→ 0－1e ＋147N (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．[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．(2)人工放射线的来源：①医疗放射，②核动力和核武器试验中的放射线． 2．放射线的危害放射线对人体组织造成伤害，导致细胞损伤，破坏人体DNA 的分子结构．大剂量的放射性射线导致畸形、肿瘤、生育功能损伤等．3．防止的基本方法 (1)距离防护 (2)时间防护 (3)屏蔽防护(4)仪器监测[再判断]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．(√)[后思考]1．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．2．常用的射线检测方法有哪些？有哪几种仪器可探测射线？【提示】检测方法(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．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】ACD5．(多选)对放射性的应用和防护，下列说法正确的是( )【导学号：22482042】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．对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理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】BCD6．联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属铀中提炼铀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．(1)下列关于其残留物长期危害环境的理由应是( )A．爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B．爆炸后的弹片不会对人体产生危害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.3.光的波粒二象性[先填空]1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的传播方向发生偏转，这种现象叫光的散射．蔚蓝的天空、殷红的晚霞是大气层对阳光散射形成的，夜晚探照灯或激光的光柱，是空气中微粒对光散射形成的．2．康普顿效应康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除原波长外，还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线．X射线经物质散射后波长变长的现象，称为康普顿效应．3．康普顿的理论当光子与电子相互作用时，既遵守能量守恒定律，又遵守动量守恒定律．在碰撞中光子将能量hν的一部分传递给了电子，光子能量减少，波长变长．4．康普顿效应的意义康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的粒子性的一面，为光子说提供了又一例证．[再判断]1．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也具有动量．(√)2．康普顿效应进一步说明光具有粒子性．(√)3．光子发生散射时，其动量大小发生变化，但光子的频率不发生变化．(×)4．光子发生散射后，其波长变大．(√)[后思考]1．太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束光；白天的天空各处都是亮的；宇航员在太空中尽管太阳光耀眼刺目，其他方向的天空却是黑的．为什么？【提示】地球上存在着大气，太阳光经大气中的微粒散射后传向各个方向；而在太空中的真空环境下，光不再散射，只向前传播．2．光电效应与康普顿效应研究问题的角度有何不同？【提示】光电效应应用于电子吸收光子的问题，而康普顿效应应用于讨论光子与电子碰撞且没有被电子吸收的问题．1．对康普顿效应的理解(1)实验现象X射线管发出波长为λ0的X射线，通过小孔投射到散射物石墨上．X射线在石墨上被散射，部分散射光的波长变长，波长改变的多少与散射角有关．(2)康普顿效应与经典物理理论的矛盾按照经典物理理论，入射光引起物质内部带电粒子的受迫振动，振动着的带电粒子从入射光吸收能量，并向四周辐射，这就是散射光．散射光的频率应该等于粒子受迫振动的频率(即入射光的频率)．因此散射光的波长与入射光的波长应该相同，不应该出现波长变长的散射光．另外，经典物理理论无法解释波长改变与散射角的关系．(3)光子说对康普顿效应的解释假定X射线光子与电子发生弹性碰撞．①光子和电子相碰撞时，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长．②因为碰撞中交换的能量与碰撞的角度有关，所以波长的改变与散射角有关．2．康普顿的散射理论进一步证实了爱因斯坦的光量子理论，也有力证明了光具有波粒二象性．1．(多选)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是 ( )A．康普顿效应说明光子具动量B．康普顿效应现象说明光具有波动性C．康普顿效应现象说明光具有粒子性D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加【解析】康普顿效应说明光具有粒子性，B项错误，A、C项正确；光子与晶体中的电子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少，D项错误．【答案】AC2．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图431给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子可能沿__________方向运动，并且波长________(选填“不变”“变短”或“变长”)．图431【解析】因光子与电子在碰撞过程中动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致，可见碰后光子运动的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由ε＝hν知，频率变小，再根据c＝λν知，波长变长．【答案】 1 变长1 动量守恒定律不但适用于宏观物体，也适用于微观粒子间的作用；2 康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性.[先填空]1．光的波粒二象性(1)光既具有波动性又具有粒子性，既光具有波粒二象性．光的波动性是指光的运动形态具有各种波动的共同特征，如干涉、衍射和色散等都有波动的表现．光的粒子性是指光与其他物质相互作用时所交换的能量和动量具有不连续性，如光电效应、康普顿效应等．(2)光子的能量和动量 ①能量：ε＝h ν. ②动量：p ＝hλ.(3)意义能量ε和动量p 是描述物质的粒子性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量．因此ε＝h ν和p ＝hλ揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系．2．光是一种概率波光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小，所以光是一种概率波． [再判断]1．光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性．(√) 2．光子数量越大，其粒子性越明显．(×)3．光具有粒子性，但光子又不同于宏观观念的粒子．(√) 4．光子通过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些．(√) [后思考]1．由公式E ＝h ν和λ＝hp，能看出波动性和粒子性的联系吗？【提示】 从光子的能量和动量的表达式可以看出，是h 架起了粒子性与波动性之间的桥梁．2．在光的单缝衍射实验中，在光屏上放上照相底片，并设法控制光的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，曝光时间短时，可看到胶片上出现一些无规则分布的点；曝光时间足够长时，有大量光子通过狭缝，底片上出现一些平行条纹，中央条纹最亮最宽．请思考下列问题：(1)曝光时间短时，说明什么问题？【提示】 少量光子表现出光的粒子性，但其运动规律与宏观粒子不同，其位置是不确定的．(2)曝光时间足够长时，说明什么问题？【提示】 大量光子表现出光的波动性，光波强的地方是光子到达的机会多的地方． (3)暗条纹处一定没有光子到达吗？【提示】 暗条纹处也有光子到达，只是光子到达的几率特别小，很难呈现出亮度．1．对光的认识的几种学说在双缝干涉实验中，光子通过双缝后，对某一个光子而言，不能肯定它落在哪一点，但屏上各处明暗条纹的不同亮度，说明光子落在各处的可能性即概率是不相同的．光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小．这就是说光子在空间出现的概率可以通过波动的规律来确定，因此说光是一种概率波．3．关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是( )【导学号：22482062】A ．光的频率越高，衍射现象越容易看到B ．光的频率越高，粒子性越显著C．大量光子产生的效果往往显示粒子性D．光的波粒二象性否定了光的电磁说【解析】光具有波粒二象性，波粒二象性并不否定光的电磁说，只是说某些情况下粒子性明显，某些情况下波动性明显，故D错误．光的频率越高，波长越短，粒子性越明显，波动性越不明显，越不易看到其衍射现象，故B正确、A错误．大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性，故C错误．【答案】 B4．(多选)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子( )A．一定落在中央亮纹处B．一定落在亮纹处C．可能落在亮纹处D．可能落在暗纹处【解析】根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只不过落在暗处的概率很小而已，故只有C、D正确．【答案】CD对光的波粒二象性的两点提醒1．光的干涉和衍射及偏振说明光具有波动性，而光电效应和康普顿效应是光具有粒子性的例证．2．波动性和粒子性都是光的本质属性，只是在不同条件下的表现不同．当光与其他物质发生作用时，表现出粒子的性质；少量或个别光子易显示出光的粒子性；频率高波长短的光，粒子性显著．大量光子在传播时表现为波动性；频率低波长长的光，波动性显著．对光子落点的理解1．光具有波动性，光的波动性是统计规律的结果，对某个光子我们无法判断它落到哪个位置，我们只能判断大量光子的落点区域．2．在暗条纹处，也有光子达到，只是光子数很少．3．对于通过单缝的大量光子而言，绝大多数光子落在中央亮纹处，只有少数光子落在其他亮纹处及暗纹处．。
高中物理第十九章原子核放射性的应用与防护课后训练新人教选修
4 放射性的应用与防护课后训练基础巩固1．下列说法正确的是( )A ．通过核反应可以人工制造放射性同位素B ．现在用的射线都是利用的人工放射性同位素C ．人工制造的放射性同位素发出的射线对人体无害D ．人工制造的放射性同位素半衰期短，因此放射性废料容易处理2．对放射性的应用中，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 ．对放射性的废料，要装入特制的容器中并埋入深地层进行处理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3．放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为( )A ．放射性同位素不改变其化学性质B ．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4．下列方程中属于衰变的是( )，属于核反应的是( )，生成原来元素的同位素的是( )，放出β粒子的是( )①1231 530I+n →124 53I②238 92U →234 90Th ＋42He③214 82Pb →214 83Bi ＋ 01e -④9442Be+He →121 60C n + 5．1956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 → 01Ni+e+A e Z v -，其中e v 是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零。
(1)6027Co 的核外电子数为________。
在上述衰变方程中，衰变产物Ni A Z 的质量数A 是________，核电荷数Z 是________。
(2)在衰变前6027Co 核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物Ni 和 01e -的运动径迹不在一条直线上，如果认为衰变产物只有Ni 和 01e -，那么衰变过程将违背________守恒定律。
人教版选修3-5同步练习：19.4放射性的应用与防护(3)(含答案)
放射性的应用与防护同步练习一、选择题(每小题5分,共50分)1.关于放射性同位素的应用,下列说法中正确的是( )A.利用射线的穿透性检查金属制品,测量物质的密度和厚度.B.利用射线的电离本领消除有害的静电.C.利用射线的生理效应来消毒杀菌和医治肿瘤.D.利用放射性作示踪原子.2.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道的漏油情况.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.3.氢核、中子、氘核质量分别为m1、m2、m3,那么氢核和中子结合成氘核时放出的能量是( )A.m3c2B.(m1+m2)c2C.(m3-m2-m1)c2进制D.(m1+m2-m3)c24.关于质能方程E=mc2,下列说法正确的是( )A.质量和能量可以相互转化.B.物体的核能可以用mc2表示.C.mc2是物体的蕴藏能量的总和.D.当物体向外释放能量时,其质量必然减少,且减少的质量△m与释放的能量△E 满足△E=△mc2.5.用γ刀治疗肿瘤不用麻醉,时间短,因而γ刀被誉为“神刀”,那么γ刀治疗肿瘤是利( )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射线具有很强的能量.D.γ射线很容易绕过阻碍物到达目的地.6,光子的能量hν,动量的大小为hν／c,如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只发出一个γ光子,则衰变后的原子核( )A.仍然静止.B.沿着与光子运动方向相同的方向运动.C.沿着与光子运动方向相反的方向运动.D.可能向任意方向运动.7.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.8.关于放射性同位素的应用，下面说法正确的是( )A.利用射线的穿透性检查金属制品，测量物体的密度和厚度。
高中物理 3.3 放射性的应用与防护规范训练 鲁科版选修35
第3节放射性的应用与防护 (时间：60分钟)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难放射性的应用1、2、3 4核反应方程5、6、78、9综合提升1011、12知识点一放射性的应用1．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．答案ABC2．用α粒子照射充氮的云室，摄得如图3－3－2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是新核的径迹解析α粒子轰击氮的核反应方程为42He＋14 7N→17 8O＋11H，入射的是α粒子，图3－3－2所以B是α粒子产生的径迹，质量大电离作用强的新核178O，径迹粗而短，故A是新核径迹，质子电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹是质子的径迹，所以正确选项为D.答案 D3．近几年，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，半个小时内完成手术，无须住院，因而γ刀被誉为“神刀”．据报道，我国自己研究的旋式γ刀性能更好，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AC4．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是( )．A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4解析半衰期是对大量原子核的统计规律，A项错误．β衰变释放的电子是核内中子转化成质子和电子产生的，B项正确．γ射线的电离作用弱，C错误．对α衰变，质量数减少4，中子数减少2，D错误．答案 B知识点二核反应方程5．(2011·哈尔滨高二检测)铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：2713Al＋42He―→X＋10n.下列判断正确的是 ( )．A.10n是质子B.10n是中子C．X是2814Si的同位素D．X是3115P的同位素解析10n是中子，11H才是质子，A错、B对．由质量数守恒和电荷数守恒得X的质量数为30，核电荷数为15，即是3115P的同位素3015P，C错、D对．答案BD6．(2012·焦作高二检测)在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子①31H＋X1―→42He＋10n ②14 7N＋42He―→17 8O＋X2③94Be＋42He―→12 6C＋X3④2412Mg＋42He―→2713Al＋X4则以下判断中正确的是 ( )．A．X1是质子B．X2是中子C．X3是电子D．X4是质子解析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．答案 D7．(2010·全国卷Ⅱ)原子核A Z X与氘核21H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＝2C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2解析本题考查核反应方程的书写，主要考查电荷数守恒和质量数守恒．根据这两点有方程A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解得A＝3，Z＝2.答案 D8．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解析根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因X可表示为＋1e，为正电子，故C项正确，A、B、D三项错误．答案 C9．一个质子以1.0×107m/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．AD答案放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小；再在L和计数器之间加垂直纸面向里的匀强磁场，计数器的计数率不变．则X可能是图3－3－3( )．A．α和β的混合放射源B．纯α放射源C．α和γ的混合放射源D．纯γ的放射源解析此题考查运用三种射线的性质分析问题的能力，正确理解计数器的计数率的含义，是解决本题的关键．在放射源和计数器之间加上薄铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即α粒子，在薄铝片和计数器之间再加垂直纸面向里的匀强磁场，计数器计数率不变，说明穿过薄铝片后的粒子中无带电粒子，故此时只有γ射线，因此放射源可能是α和γ的混合放射源，正确选项是C.答案 C11．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3014Si 核轨迹的是( )．解析 把放出的正电子和衰变生成物3014Si 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3014Si 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 ＝mvqB.衰变时，放出的正电子与反冲核3014Si 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． 答案 B12．如图3－3－4所示，带电粒子在“云室”中运动时，可呈现运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律．现将一静止的放射性14C 放入上述装置中，当它发生衰变时，可能放出α粒子或电子或正电子．所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹如图3－3－4所示(发生衰变后瞬间放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场强度E 垂直，a 、b 均表示长度)．则 (1)14C 发生衰变时所放射出的粒子是________．(2)14C 发生衰变时所放射出的粒子的运动轨迹是________(填“①”或 “②”)．(3)写出14C 的衰变方程_______________________________________． (4)求发生衰变后的瞬间放出的粒子与反冲核的动能之比________．图3－3－4解析 (1)由轨迹可以看出，反冲核与放出的粒子的受力方向均与电场强度方 向一致，所以放出的粒子为α粒子．(2)由动量守恒得，α粒子的动量和反冲核的动量大小相等，α粒子的质量小， 速度必然大，在垂直于电场方向上的位移大，即②轨道为α粒子． (3)根据电荷与质量数守恒可得146C ―→104Be ＋42He. (4)由动量守恒可得v 2v 1＝m 1m 2＝104＝52.又E k ＝12mv 2＝12·p ·v .所以E k2E k1＝v 2v 1＝52. 答案 (1)α粒子 (2)② (3)146C ―→104Be ＋42He (4)5∶2。
2021-2022高二物理鲁科版选修3-5课后作业：3.3 放射性的应用与防护 Word版含解析
第3节放射性的应用与防护1.关于放射性同位素的应用,下列说法正确的是()A.作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿力量很强的性质B.作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可以被仪器探测到的特点C.γ射线探伤利用了γ射线贯穿力量很强的性质D.γ射线探伤利用了γ射线电离力量很强的性质解析:依据放射性的性质分析放射性的应用。
作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点,利用γ射线探伤是利用了γ射线的贯穿力量强的性质,正确选项为B、C。
答案:BC2.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状况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,用检测放射性的方法确定放射性元素在农作物内转移和分布状况,找出合理施肥的规律解析:A是利用了γ射线的穿透性;C是利用了γ射线的生物作用;B、D是利用示踪原子。
答案:BD3.近年来,γ刀已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,病人糊涂,时间短,半小时内完成手术,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,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()A.γ射线具有很强的贯穿本事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射线能很简洁地绕过阻碍物到达目的地解析:γ射线是一种波长很短的电磁波,具有较高的能量,它的贯穿本事很强,甚至可以穿透几厘米的铅板,但它的电离作用很小。
γ刀治疗肿瘤时,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,故正确选项为A、C。
答案:AC4.用中子轰击氧原子核的核反应方程式为816O+01n→7a N+b0X,对式中X、a、b的推断正确的是()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解析:依据核反应过程中质量数、电荷数守恒可以推断b=1,a=17,X是正电子,选项C正确。
高中物理选修3-5课时作业1：19.4 放射性的应用与防护
19.4 放射性的应用与防护[基础练习]1.关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（）A.利用射线的穿透性，可检查金属制品，测量物质的密度和厚度B.利用射线的电离本领，可消除有害的静电C.利用射线的生理效应，可消毒杀菌和医治肿瘤D.利用放射性做示踪原子2.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道的漏洞情况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3.用γ刀治疗肿瘤，不用麻醉，时间短，因而γ刀被誉为“神刀”。
那么γ刀治疗肿瘤是利用（）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射线具有很强的能量D. γ射线很容易绕过阻碍物到达目的地4.下列原子核反应式中，X代表α粒子的是 ( )A.42He+94Be→126C+XB.23490Th→23491Pa + XC.21H+31H→10n+ XD.3015P→3014Si + X5.贫铀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，贫铀弹不仅有很强的穿透能力，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.铀的衰变速率很大D. 铀的半衰期很长6.我国科学家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素，为了验证人工合成的牛胰岛素与天然的是否为一同一物质，在人工合成牛胰岛素过程中掺了放射性14C，然后将人工合成的牛胰岛素与天然的混合得到了放射性14C分布均匀的结晶物，从而证明了两者都是同一物质，为我国在国际上首先合成具有生物活性牛胰岛素提供了有力证据。
在人工合成过程中掺入放射性14C的用途是（）A.催化剂B.媒介质C.组成元素D.示踪原子7.如图所示是利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图。
假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而生产线压制的是2mm厚的铝板，那么三种射线中是哪一种射线对控制厚度起主要作用？为什么？[冲A训练]1.同位素原子在许多方面有着广泛的应用，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放射源事，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟随天然放射性一样，也有一定的半衰期。
高中物理 第十九章 原子核 第3节第4节 放射性的应用与防护课时作业 新人教版选修3-5
第十九章第3节探测射线的方法第4节放射性的应用与防护基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．下列关于盖革—米勒计数器的说法错误的是( B )A．射线的电离作用使计数器计数B．α射线的电离作用强，而γ射线电离作用弱，故计数器只能记录α粒子C．无论是α、β、γ射线都能用计数器计数D．计数器不能区分时间间隔小于200μs的两个粒子解析：根据盖革—米勒计数器的计数原理可知，当射线进入管内时，它使管内气体电离，产生的电子在电场中加速到达阳极，正离子到达阴极，产生脉冲放电，使计数器计数。
选项A、C正确，B错误；两个射来的粒子如果时间间隔小于200μs，计数器不能区分，故选项D 正确。
2．关于国际通用的放射性标志，下列说法错误的是( A )A．国际通用的放射性标志是毒性标志的骷髅B．国际通用的放射性标志是以黄色圆形为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形C．有此项标志的地方是有放射性危险的地方D．没有特别的极其特殊的需要要远离有国际通用的放射性标志的地方解析：国际通用的放射性标志如图所示。
3．用中子轰击氧原子核的核反应方程式168O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是( C )A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表正电子，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01e，为正电子，故C项正确。
4．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( D )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：γ射线的电离作用很弱，应利用α射线的电离作用，A错误；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错误；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”，可用探测器探测到，D正确。
高中物理第十九章原子核放射性的应用与防护课后训练新人教选修
4 放射性的应用与防护课后训练基础巩固1．下列说法正确的是( )A ．通过核反应可以人工制造放射性同位素B ．现在用的射线都是利用的人工放射性同位素C ．人工制造的放射性同位素发出的射线对人体无害D ．人工制造的放射性同位素半衰期短，因此放射性废料容易处理2．对放射性的应用中，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 ．对放射性的废料，要装入特制的容器中并埋入深地层进行处理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3．放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为( )A ．放射性同位素不改变其化学性质B ．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4．下列方程中属于衰变的是( )，属于核反应的是( )，生成原来元素的同位素的是( )，放出β粒子的是( )①1231 530I+n →124 53I②238 92U →234 90Th ＋42He③214 82Pb →214 83Bi ＋ 01e -④9442Be+He →121 60C n + 5．1956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 → 01Ni+e+A e Z v -，其中e v 是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零。
(1)6027Co 的核外电子数为________。
在上述衰变方程中，衰变产物Ni A Z 的质量数A 是________，核电荷数Z 是________。
(2)在衰变前6027Co 核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物Ni 和 01e -的运动径迹不在一条直线上，如果认为衰变产物只有Ni 和 01e -，那么衰变过程将违背________守恒定律。
高中物理 第十九章4 放射性的应用与防护课堂演练 新人教版选修3-5
亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……学习资料专题3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护1．(多选)关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )A．作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B．作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点C．γ射线探伤利用了γ射线贯穿能力很强的性质D．γ射线探伤利用了γ射线电离能力很强的性质解析：作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点，利用γ射线探伤是利用了γ射线的贯穿能力很强的性质，正确选项为B、C.答案：BC2.原子核A Z X与氘核21H反应生成一个α粒子和一个质子.由此可知（）A.A＝1，Z＝1B.A＝2，Z＝3C.A＝3，Z＝2D.A＝5，Z＝2解析：写出该反应的方程有：A Z X＋21H→42He＋11H应用质量数与电荷数的守恒得：A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解得A＝3，Z＝2，故C正确.答案：C3．用α粒子照射充氮的云室，得到如图所示的照片，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是新核的径迹解析：α粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子，入射的是α粒子，所以B是α粒子的径迹．产生的新核，质量大，电离作用强，所以径迹粗而短，故A是新核径迹；质子的电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹C是质子的径迹．故正确答案为D.答案：D4．(多选)一个质子以1.4×107m/s的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，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．则下列判断中正确的是( )A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋11H→2714Si＋10nC．硅原子核速度的数量级为107 m/sD．硅原子核速度的数量级为105 m/s解析：核反应方程为2713Al＋11H→2814Si，由动量守恒定律得m×1.4×107 m/s＝28mv′，解得v′＝5×105 m/s，因此选项A、D正确．答案：AD5．静止的氮核14 7N被速度为v0的中子10n击中生成碳核12 6C和另一种原子核甲，已知12 6C与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核12 6C与甲核的动量之比为1∶1.(1)写出核反应方程式；(2)12 6C与甲核的速度各是多大？解析：(1)根据质量数与核电荷数守恒，可知甲核的核电荷数是1、质量数是3，甲核是氚核，核反应方程式为：14 7N＋10n→12 6C＋31H.(2)设中子质量为m0，12 6C核质量m C，甲核质量为m甲，由动量守恒，得m0v0＝m C v C＋m甲v甲，即m0v0＝12m0v C＋3m0v甲，又因为12 6C与甲核动量之比为1∶1，所以m C v C＝m甲v甲，即12m0v C＝3m0v甲，联立以上两个方程，解得：v C＝v024，v甲＝v06.答案：(1)14 7N＋10n→12 6C＋31H (2)v024v06A级抓基础1．(多选)有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是( )A.3015P与3014X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．含有3015P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：同位素有相同的质子数，所以选项A错误．同位素有相同的化学性质，所以选项B正确．半衰期与元素属于化合物或单质没有关系，所以3015P制成化合物后它的半衰期不变，即选项C错误．含有3015P的磷肥由于衰变，可记录磷的踪迹，所以选项D正确．答案：BD2．(多选)下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是( )A．射线探伤仪B．利用含有放射性131 53I的油，检测地下输油管的漏油情况C．利用6027Co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：射线探伤仪利用了射线的贯穿能力，所以选项A错误．利用含有放射性131 53I的油，可以记录油的运动踪迹，可以检查管道是否漏油，所以选项B正确．利用6027Co治疗肿瘤等疾病，利用了射线的贯穿能力和高能量，所以选项C错误．把含有放射性元素的肥料施给农作物，可以记录放射性元素的踪迹，用以检测确定农作物吸收养分的规律，所以选项D正确．答案：BD3.用中子轰击氧原子核的核反应方程为168O＋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错误.答案：C4．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制．这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是( )A．医学上制成γ刀，无须开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C错误；γ射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，故A、D正确．答案：AD5．在下列四个核反应方程中，X 1、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子． ①31H ＋X 1→42He ＋10n ②147N ＋42He →178O ＋X 2 ③94Be ＋42He →126C ＋X 3 ④2412Mg ＋42He →2713Al ＋X 4 以下判断中正确的是( ) A ．X 1是质子 B ．X 2是中子 C ．X 3是电子D ．X 4是质子解析：根据核反应的质量数和电荷数守恒知，X 1为21H ，A 错；X 2为11H ，B 错；X 3为10n ，C 错；X 4为11H ，D 对．答案：DB 级 提能力6.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 ，能近似反映正电子和Si 核轨迹的是（ ）解析：把放出的正电子和衰变生成物Si 核看成一个系统，根据动量守恒定律正电子和Si 核运动方向一定相反，C 、D 可排除.由qvB ＝m v 2R 得，R ＝mv qB ，因为动量mv 相等，故R ∝1q，即R e R si ＝q si q e ＝141，可见Si 核的运动半径较小，选B. 答案：B7．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．利用适当的放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222C．锶90 D．铀238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222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．答案：C9．1934年，约里奥—居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子．正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子．更意外的是，拿走α放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝箔被α粒子击中后发生了如下反应：2713Al＋42He→3015P＋10n，这里的3015P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的．(1)写出放射性同位素3015P放出正电子的核反应方程．(2)放射性同位素3015P放出正电子的衰变称为正β衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正β衰变中的正电子从何而来？解析：(1)核反应方程为3015P→3014Si＋0＋1e.(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正β衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出正电子，核反应方程为11H→10n＋0＋1e.答案：(1)3015P→3014Si＋0＋1e(2)原子核内的质子。
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三种射线
本质速度贯穿本领电离作用α射线
β射线
γ射线
校本作业 第十二章 B 课堂练习班级 姓名
1、 发现了有划时代意义的天然放射性现象。
2、天然放射现象的发现揭示了（ ）
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
3、射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知（ ）
(A)②来自于原子核外的电子
(B)①的电离作用最强，是一种电磁波
(C)③的电离作用较强，是一种电磁波
(D)③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子
4、完成表格
5、α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（ ）
A.α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强
B.β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力
C.β射线粒子和电子是两种不同的粒子
D.γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力最强
6、图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（ ）
A.a为α射线,b为β射线
B.b为β射线，c为α射线
C.a为β射线，c为α射线
D.a为α射线，b为γ射线
7、放射性的应用:
(1) 利用放射性元素放出的射线.
① 利用___射线探伤仪检查金属内部有没有砂眼或裂纹② 利用___射线消除机器运转产生的有害静电③ 利用射线使___ ___发生突变，培育出新的优良品种④ 经射线照射过的食品可___________
⑤ 用_________可治疗恶性肿瘤。
(2) 放射性同位素作为示踪原子
8、日本地震引发的核辐射曾给人们的生活带来了恐慌 ，下面说法错误的是（ ）
（A）人沾上放射性物质后，要用肥皂和大量清水彻底冲洗整个身体，
并立即寻求医治
（B）核辐射物可以通过大气、水的循环到达世界各地
（C）放射性元素放出的射线在很多领域可以被人类利用，造福人类（D）无论辐射剂量是多少都会对人体造成很大伤害
9、放射性元素不论以单质形态还是化合物形态存在，其放射性 （选填“会”或“不会”）受影响。