探测射线的方法

[目标定位] 1.了解探测射线的几种方法，熟悉探测射线的几种仪器.

2.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素.

3.知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程.

4.了解放射性在生产和科学领域的应用．

课前指导，知识梳理

一、探测射线的方法

1．探测射线的理论依据

2．探测射线的仪器

(1)威耳逊云室：

(2)气泡室：

(3)盖革－米勒计数器：

①优点：

②缺点：

二、核反应

1．定义

2．遵循规律

3．原子核的人工转变

三、人工放射性同位素

1．有些同位素具有放射性，叫放射性同位素．

2．1934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3015P，核反应方程为42He＋2713Al―→3015 P＋10n.

四、放射性同位素的应用

1．在工业上:

2．农业上:

3．辐射与安全

限时练习

1.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)147N＋10n→146C＋________

(2)147N＋42He→178O＋________

(3)105B＋10n→________＋42He

(4)94Be＋42He→________＋10n

(5)5626Fe＋21H→5727Co＋________

2．(探测射线的方法)用α粒子照射充氮的云室，摄得如图1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

3．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＝1

B．X代表电子，a＝17，b＝－1

C．X代表正电子，a＝17，b＝1

D．X代表质子，a＝17，b＝1

4．下面列出的是一些核反应方程：3015P→3014Si＋X，94Be＋21H→105B＋Y，42He＋42He→73Li＋Z，其中() A．X是质子，Y是中子，Z是正电子

B．X是正电子，Y是质子，Z是中子

C．X是中子，Y是正电子，Z是质子

D．X是正电子，Y是中子，Z是质子

5．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

(2)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________．

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，如图所示能近似反映正电子和Si核轨迹的是()

限时练习参考答案

1.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

2.答案 D

解析 α粒子的径迹是沿入射方向的．生成的新核径迹的特点是粗而短，根据以上特点可判断D 正确．

3.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 错误．

4.答案 D

解析 依据核反应方程的两个基本规律：质量数守恒和电荷数守恒，即可得出选项D 正确．

5.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．人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子.

6.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q v B ＝m v 2r

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