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学案(新人教版)选修3-5.doc

《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学案(新人教版)选修3-5.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3　探测射线的方法4　放射性的应用与防护学习目标知识脉络1.知道放射线的粒子与其他物质作用时产生的现象，了解几种仪器的简单构造和基本原理．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．知道射线的危害及防护.　　探测射线的方法1．探测方法(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．2．探测仪器(1)威耳逊云室：①原理：粒子在云室内气体中飞过，

2、使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹．②径迹特点(2)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．粒子通过过热液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹．(3)盖革－米勒计数器①优点：G—M计数器非常灵敏，使用方便．②缺点：只能用来计数，不能区分射线的种类．1．云室和气泡室都是应用射线的穿透能力研究射线的轨迹．(×)2．盖革－米勒计数器既可以统计粒子的数量，也可以区分射线的种类．(×)3．衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守恒．(√)如何利用云室区

3、别射线的种类？【提示】　利用射线在云室中的径迹区别，直而粗的为α射线，细而长的为β射线．探讨1：过饱和气体为什么能显示出射线中粒子的径迹？【提示】　射线粒子在云室中的过饱和气体中飞过，射线粒子具有电离作用，可以使沿途的过饱和气体分子电离，过饱和气体就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹．探讨2：在威尔逊云室中如何判断放射线的性质和带电的正负？【提示】　根据放射线在威尔逊云室中径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质，把云室放在磁场中，根据带电粒子运动径迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电荷的正负．1．三种射线在云室中的径迹比较(1)α粒

4、子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向．由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗．(2)β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，而且速度减小后的轨迹常常弯曲．(3)γ粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹．2．不同探测方法的对比威耳逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类，而盖革－米勒计数器只能计数，不能区分射线的种类．1．在威耳逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说法中正确的是(　　)A．由于γ射线的能量大，容易显示其径迹B．γ射线的

5、电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹C．由于β粒子的速度大，其径迹细而且长D．由于α粒子的速度小，不易显示其径迹E．由于α粒子的电离作用强，其径迹直而粗【解析】　在云室中显示粒子径迹是由于引起气体电离，电离作用强的α粒子容易显示其径迹，因质量较大，飞行时不易改变方向，所以径迹直而粗，故只有B、C、E正确．【答案】　BCE2．利用威尔逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹，则可知是________射线射入云室中，观察到的是射线粒子在运动路径上的________．【解析】　α射线质量较大，在气体中飞行时不易改变方向，在云室中的径迹直而粗，β射

6、线质量较小，在云室中的径迹细而弯曲，因此观察到威尔逊云室中细长而弯曲的径迹是β射线的径迹，射线粒子的运动肉眼是观察不到的，观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴．【答案】　β　酒精雾滴3．用盖革－米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线.10天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则该放射性元素的半衰期是________天，放出的射线是________射线．【解析】　因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的α射线；因放射性元素原子核个数

7、与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一，由半衰期公式知，已经过了两个半衰期，故半衰期是5天．【答案】　5　α三种射线肉眼都看不见，探测射线的方法都是利用它们和其他物质发生作用时产生的现象，来显示射线的存在.　核反应和人工放射性同位素1．核反应(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．(2)原子核的人工转变1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子．卢瑟福发现质子的核反应方程：N＋He―→O＋H.遵循规律：质量数守恒，

8、电荷数守恒．2．人工放射性同位素(1)放射性同位素的定义：具有放射性的同位素．(2)人工放射性同位素的发现：1934年，约里奥·居里夫妇发现经过α粒子