新人教_选修3-5第十九章原子核_探测射线的方法、放射性的应用与防护.ppt

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1、带电性氦核流穿透能力构成速度实质名称正强弱C/10电离能力负弱强接近C电子流中最弱极强光子C光子流复习回顾:例:天然放射性元素(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后变成(铅).下列论断中正确的是()A.铅核比钍核少24个中子B.铅核比钍核少8个质子C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变BD在下列核反应方程中,X代表质子的方程是()()()()()nHeXHDXnHCXOHeNBXPHeAlA042311021178421473015422713+1®++®g++®++®+BC半衰期、它表征放射性元素的原子核有一半发生

2、衰变所需的时间。它是从大量原子核衰变中得出的统计规律,对个别的放射性原子核的衰变无实际物理意义。半衰期由原子核的内部因素决定,与外界条件及与物质的物理、化学状态无关。即使处于物理运动,化学变化中也不会影响它的半衰期。因此它是反映某种元素原子核特征的重要物理量。探测射线的方法1、粒子使气体或液体电离,以这些离子为核心,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射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象:一、威尔逊云室:构造:一个圆筒状容器,低部可以上下移动,上盖是透明的,内有干净空气实验时,加入少量酒精,使酒精蒸汽达到过饱和状态。

3、利用射线的电离本领a射线在云室中的径迹:直而粗原因:a粒子质量大,不易改变方向,电离本领大,沿涂产生的粒子多ß射线在云室中的径迹:比较细,而且常常弯曲原因:粒子质量小,跟气体碰撞易改变方向,电离本领小,沿途产生的离子少二、气泡室-----高能物理实验的最风行的探测设备气泡室是由一密闭容器组成,容器中盛有工作液体液体在特定的温度和压力下进行绝热膨胀,由于在一定的时间间隔内(例如50ms)处于过热状态,液体不会马上沸腾,这时如果有高速带电粒子通过液体,在带电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰撞而产生低能电子,因而形成离子对,这些离子在复合时会引起局部发热,从而以这

4、些离子为核心形成胚胎气泡,经过很短的时间后,胚胎气泡逐渐长大,就沿粒子所经路径留下痕迹。如果这时对其进行拍照,就可以把一连串的气泡拍摄下来,从而得到记录有高能带电粒子轨迹的底片。照相结束后,在液体沸腾之前,立即压缩工作液体,气泡随之消失,整个系统就很快回到初始状态,准备作下一次探测。气泡室中带电粒子的径迹气泡室的优点:它的空间和时间分辨率高;工作循环周期短,本底干净、径迹清晰,可反复操作。但也有不足之处:那就是扫描和测量时间还嫌太长;体积有限,而且甚为昂贵,三、盖革-米勒计数器一种能自动把放射微粒计数出来的仪器,利用了射线的电离本领放射性的应用与防护问题情景:

5、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?辐射方法处理粮食复习回顾:1、什么是原子核的衰变?2、原子核的衰变有什么样的规律原子核放出a粒子或ß粒子,由于核电荷数变了,而变成另一种原子核。1)、衰变时电荷数和质量数都守恒2)、衰变过程不可逆,所以用箭头,不用等号3)、由实验决定,不凭空编造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

6、一次打开了原子核的大门。核反应为了认定新粒子,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在云室里做卢瑟福实验,还可以根据径迹了解整个人工转变的过程.英国物理学家布拉凯特在所拍摄的两万多张照片的40多万条α粒子径迹中,发现了8条产生分叉的记录.分叉情况表明,α粒子击中氮核后,生成一个新核,同时放出质子。新核的电量较大速度较慢,径迹短而粗;质子速度大,电量小,故径迹细而长.根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒,可以写出这个发现质子的核反应方程并得知氮核放出质

7、子后变成了氧核.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。原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,------------核反应在核反应中,质量数和电荷数都守恒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.1

8、931年,约里奥夫妇重复了玻特和贝克的

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