高中物理第十九章原子核3探测射线的方法4放射性的应用与防护教材梳理素材新人

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1、3探测射线的方法4放射性的应用与防护疱丁巧解牛知识•巧学一、射线的效应1.离子使气体或液体电离，以这些粒子为核心，过饱和汽会产生云雾，过热液体会产生气泡.2.使照相底片感光.3.使荧光物质产生荧光.二、威耳逊云室1.构造：主要部分是一个塑料或玻璃制成的容器，它的下部是一个可以上下移动的活塞，上盖是透明的，可以通过它来观察和拍摄粒子运动的径迹，云室里面有干净的空气.2.原理：把-小块放射性物质（放射源）放在室内侧壁附近（或放在室外，让放射线从窗口射入），先往云室里加少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸汽，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，

2、温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态，这时如果有射线粒子从室内气体屮飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和洒精蒸气就会以这些离子为核心，凝结成雾滴,这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹.这种云室是英国物理学家威耳逊于1912年发明的，故叫威耳逊云室.三、气泡室气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体（如液态氢），控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点，当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，在通过室内射线粒子周围就有气泡形成，从而显示射线径迹.四、盖革•米勒计数器1.构造：主要部分是盖

3、革管，外面是一根玻璃管，里面是一个接在电源负极的导电圆筒，筒的中间有一条接正极的金屈丝，管中装有低压的惰性气体和少量的酒精蒸气或澳蒸气，如图19-3-1.图19-3-12.原理：在金属丝和圆筒两极间加上一定的电压，这个电压稍低于管内气体的电离电压，当某种射线粒子进入管内吋，它使管内的气体电离，产生电子……这样，一个射线粒子进入管屮后可以产生大量电子，这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路屮产生了一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来.五、核反应1.核反应原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程叫做核反应.人类第一次实现的原子核的人

4、工转变：；N+；He-丫°;日要点提示天然放射性元素会产生自发核衰变，不属于核反应.误区警示（1）核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接.（2）核反应的牛成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒定律凭空杜撰出生成物來写核反应方程.(3)核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程屮反应前后的总质量一般会发生变化而释放出或吸收能量.2.核反应方程(1)在核反应中，参与反应的原子核内的核子(质子和中子)将重新排列或发生转化.用原子核的符号来表示核反应前后各原子核变化情况的式子称为核反应方程.原子核反

5、应方程一般用下列方程表示：i+T-*1+R式中i为入射粒子，T为靶原子核，R为生成原子核，1为出射粒子.出射粒子1可以与入射粒子i相同，此种过程称为散射，如果散射中动能不变，称为弹性散射，如果散射屮动能改变，则称为非弹性散射，若在散射过程屮，原子核种类不变，但也广义地称为核反应.(2)常见的核反应方程用a粒子轰击氮核而发现质子：++・用a粒子轰击彼从而发现中子：：+；屉一［c+冷.铀238原子核的□衰变：^U-^Th^He.锂234原子核的B衰变方程：器恥〜器Pa+童+叭1.核反应遵守的规律(1)电荷数守恒：反应前后体系的总电荷数守恒，即粒子与核

6、的电荷数代数和不变.(2)质量数守恒：反应前后体系的总质量数不变.(3)动量守恒：反应前后粒子动量之和不变.六、人工放射性同位素1.放射性同位素具有放射性的同位素，叫做放射性同位素.用人工的方法可以得到放射性同位素.用质子、氛核、屮子和丫光子轰击原子核，可得到各种放射性同位素.深化升华并不一定只有放射性元素才有放射性同位素.非放射性元素也可有放射性同位素.辨析比较与天然放射性物质相比，人造放射性同位素的放射强度容易控制，还可以制成各种所需的形状.特别是它的半衰期比天然放射性物质短得多，废料容易处理.2.常见的人工转变方程铝核被□粒子轰击：：如+；

7、；)戶+；严・曽P的衰变反应方程：+联想发散天然放射性同位素只不过六十多种，而人工制造的放射性同位素已达一千多种.七、放射性同位素的应用放射性同位素的应用主要分为两类：一是利用射线的电离作用、穿透能力等特性，二是作为示踪原子.1•放射线特性的应用放射线应用电离作用辐射育种利用Y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，使癌细胞受到抑制或死亡，这就是放射性治疗，简称“放疗”改善塑料性能射线可以促进交织化合物体的聚合反应，以制造各种塑料或改

8、善塑料性能增加汽油产量利用射线使石油分裂，增加汽油的产量特性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、纺织品上的静电放