4　放射性的应用与防护.ppt

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1、第十九章原子核19.4放射性的应用与防护问题情景：为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有什么办法？辐射方法处理粮食阅读教材P70页思考1、谁第一次实现了原子核的人工转变？什么叫核反应？2、核反应方程有什么特点和规律？3、人工转变核反应和衰变的区别是什么？卢瑟福在实验中发现，往容器Ｃ中通入氮气后，在荧光屏Ｓ上出现了闪光，这表明，有一种新的能量比α粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在Ｓ屏上，这种粒子肯定是在α粒子击中某个氮核而使该核发生变化时放出的。这样，卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。一、核反应为了认定新

2、粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核相同：带有一个单位的正电量，质量是电子质量的1800多倍。卢瑟福把它叫做质子。质子的符号是H或P用α粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。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在核反应中，质量数和电荷数都守恒阅读教材P70页思考1、什么叫核反应？2、核反应方程有什么特点和规律？3、人工转变核反应和衰变的区别是什么？一、核反应2.α粒子轰击氮原子核的方程3.核反应方程的特点：

3、①中间用单箭头，不用等号；②方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。4.规律1930年，德国科学家玻特和贝克用α粒子轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子，而放出了一种新的射线．这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯穿能力强，他们认为这是γ射线。经检测，射线的能量在10ＭeV左右，远大于天然放射物质衰变时发出的γ射线的能量。1931年，约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种未知射线去轰击石蜡。结果从中打出能量约5.7MeV的质子。这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于γ射线，γ射线只能打出电子而打不出质子，γ光子的质量近乎０

4、，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是γ射线，那么光子的能量应达55MeV，这与实际测得的射线能量10MeV相去甚远。这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是γ射线……！可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面对55eV与10eV的矛盾，他们还是十分牵强地解释为其它的原因，并于1932年１月11日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为γ射线的结论。小故事小居里夫妇，是玛丽居里和皮埃尔居里夫妇的女儿女婿1932年１月底，查德威克得到这一论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认

5、为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己苦苦寻找了12年的中子。他决定用云室的方法探测射线的速度和质量。他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是γ射线的可能，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与质子质量差不多。他还根据自旋确定不带电的粒子不可能是由质子和电子组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，仅用了十天时间，成功地证实了这种中性射线就是中子流。他当之无愧地成为“中子之父”，并因此获1935年诺贝尔物理奖。中子的发现，有重大的意义，中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，是研究

6、原子核的强有力的“炮弹”。在此以前，可供研究用的“炮弹”只有天然放射元素发出的α、β、γ三种射线，中子流则是穿透本领更大，轰击原子核更有效的“炮弹”，人们用它轰击各种原子核，获得许许多多人工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。小故事“机遇只偏爱有准备的头脑”英国物理学家查德威克①共同点：②不同点：7.衰变和核反应的比较：6.发现中子的核反应方程：阅读教材P76页思考：1、谁发现人工放射性同位素？2、人工放射性同位素比天然放射性同位素的优势有哪些？一、核反应阅读教材P70页思考1、什么叫核反应？2、核反应方程有什么特点和规律？3、人工转变核反应和衰变的区

7、别是什么？都会产生新的原子核，都遵循质量数守恒、电荷数守恒。衰变是原子核的自发变化，核反应可以人工控制。1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，正电子的质量跟电子相同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期。原来，铝核被粒子击中后发生了下面的反应二、人工放射性同位素反应生成物P是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，核衰变方程如下：1、放射强度容易控制2、可以制成各种需要

8、的形状3、