1、第1页193 探测射线的方法 194 放射性的应用与防护 第2页学 习 目 标 第3页学习重点考查热度了解探测射线的仪器及方法，了解云室、气泡室、计时器的简单构造及原理知道什么是核反应，会书写核反应方程知道放射性同位素及其在生产科技中的应用，放射性污染对人类的影响第4页基 础 梳 理 第5页一、探测射线的方法1威尔逊云室(1)原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线和径迹第6页(2)粒子径迹：粒子的质量较大，不易改变方向并且电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗 粒子的质量小，并且电离本领小，径迹比较细，而
2、且常常弯曲 粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹第7页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，粒子通过液体时产生气泡而形成粒子的径迹3盖革米勒计数器(1)原理：射线粒子使管内的气体电离，产生大量电子，在电路中产生脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来(2)作用：只用来计数，不能区分射线的种类第8页二、放射性的应用与防护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2规律：质量数守恒、电荷数守恒3人工核转变反应方程(1)卢瑟福发现质子：24He 714N 817O11H(2)查德威克发现中子：24He49Be 612C01n(3)约里奥居里夫妇发
3、现人工放射性同位素和正电子：24He1327Al1530P01n，1530P1430Si10e第9页4放射性同位素的应用人工放射性同位素的特点：半衰期短、放射强度容易控制，主要应用：(1)工业上用 射线测厚度、探伤等(2)医学上用 射线放疗杀伤癌细胞(3)农业上用 射线培育优良品种、保鲜(4)利用 射线的电离作用很强，可消除有害静电(5)用作示踪原子.第10页规 律 方 法 第11页考点一 探测射线的方法1云室可以显示放射线中粒子的径迹，根据径迹的特点可以确定射线中粒子的种类 2盖革米勒计数器检测放射性的强度很方便，但只能用来计数，不能区分射线的种类，不能区分时间间隔小于 200 s的两个粒子
4、第12页(多选题)下述关于放射线的探测说法正确的是()A气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似B由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况C盖革米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离本领D盖革米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质第13页【解析】气泡室探测射线原理与云室类似，不同的是气泡室中是在射线经过时产生气泡来显示射线径迹的，故 A 项正确；由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动量、能量等情况，故 B 项正确；盖革米勒计数器利用射线电离作用，产生电脉冲进而计数，故 C 项正确；由于对于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用
5、来计数，不能区分射线的种类，故 D 项错误【答案】ABC第14页(多选题)利用威耳逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹，则下列说法正确的是()A可知有 射线射入云室中B可知有 射线射入云室中C观察到的是射线粒子的运动D观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴第15页【解析】观察到的威耳逊云室中存在的细长而弯曲的径迹，是 射线的径迹，A 项错误，B 项正确；射线粒子的运动用肉眼是观察不到的，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，D 项正确【答案】BD第16页(多选题)用盖革米勒计数器测定放射线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
6、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，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是()A放射源射出的是 射线B放射源射出的是 射线C这种放射性元素的半衰期是 5 天D这种放射性元素的半衰期是 2.5 天第17页【解析】因厚纸板能挡住这种射线，知这种射线是穿透能力最差的 射线，A 项正确，B 错误；因放射性元素原子核个数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】AC第18页考点二 核反应方程 书写核反应方程需注意的
7、问题 1必须遵守核电荷数守恒、质量数守恒的规律有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律 2核反应方程中的箭头表示核反应进行的方向，不能把箭头写成等号 3写核反应方程必须要有实验依据，绝不能毫无根据地编造第19页4在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上，然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核的电荷数和质量数，最后根据未知核的电荷数确定它们是哪种元素，并在核反应方程一般形式的适当位置填写它们的符号第20页【名师点睛】(1)核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，而不是总质量守恒、总电量守恒(2)为方便而正确地写出核反应方程应记住常见粒子的符号第21页完成
8、下列各核反应方程并指出哪个核反应是首次发现质子、中子和人工放射性同位素的(1)510B24He 713N()(2)49Be()612C01n(3)1327Al()1227Mg11H(4)714N24He 817O()(5)92238U 90234Th()(6)1123Na()1124Na11H(7)1327Al24He01n()；1530P1430Si()第22页【解析】(1)510B24He 713N01n；(2)49Be24He 612C01n，查德威克由此首次发现了中子；(3)1327Al01n1227Mg11H；(4)714N24He 817O11H，卢瑟福由此首次发现了质子(5)92
9、238U 90234Th24He；(6)1123Na12H1124Na11H(7)1327Al24He01n1530P；1530P1430Si10e，约里奥居里夫妇由此首次发现了人工放射性同位素【答案】见解析第23页原子核 ZAX 与氘核 12H 反应生成一个 粒子和一个质子由此可知()AA2，Z1 BA2，Z2CA3，Z3 DA3，Z2第24页【解析】写出核反应方程：ZAX12H24He11H，由质量数守恒和电荷数守恒，列方程 A241，Z121，解得：A3，Z2，故选 D 项【答案】D第25页在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和 X4各代表某种粒子：13HX124He01n 714N
10、24He 817OX249Be24He 612CX31224Mg24He1327AlX4以下判断中正确的是()AX1是质子BX2是中子CX3是电子DX4是质子第26页【解析】由质量数和电荷数守恒可知：X1 是 12H(氘核)；X2 是 11H(质子)；X3是 01n(中子)；X4是 11H(质子)，故 D 项正确【答案】D第27页概念比较人工核转变与衰变的区别(1)原子核的人工转变，就是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，而衰变是原子核的自发变化，它不受物理、化学条件的影响(2)人工转变与衰变过程一样，在发生的过程中，质量数和电荷数都守恒；反应前后粒子的总动量守恒第28页考点三 放射性
11、的应用与防护1人工放射性同位素 经研究发现：铝核被粒子击中后发生了如下核变化：1327Al24He1530P01n，这一反应生成的磷 30 是磷的一种同位素，具有放射性，它像天然放射性元素一样发生衰变，它衰变时放出正电子，衰变方程如下：1530P1430Si10e第29页这种具有放射性的同位素叫放射性同位素，后来人们用质子、氘核、中子、射线等轰击原子核，也得到了放射性同位素天然存在的放射性元素只有四十多种，但用人工方法得到的放射性同位素有一千多种，因而使放射性同位素得到了广泛的应用 第30页2放射性同位素的应用(1)利用它放射出的射线：利用 射线的贯穿本领利用钴 60 放出的很强的 射线来检查
12、金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫 射线探伤利用 射线可以检查 30 cm 厚的钢铁部件利用 射线的贯穿本领，可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等，从而自动控制生产过程 利用射线的电离作用放射线能使空气电离，从而可以消除静电积累，防止静电产生的危害 第31页利用 射线对生物组织的物理、化学效应使种子发生变异，培育优良品种 利用射线的能量，轰击原子核实现原子核的人工转变 在医疗上，常用以控制病变组织的扩大 第32页(2)作为示踪原子：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，就可知道放射性原子通过了什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的我们把用于
13、这种用途的放射性同位素叫做示踪原子示踪原子有着极为广泛的应用 在工业上可用示踪原子检查地下输油管道的漏洞情况 在农业生产中，可用示踪原子确定植物在生长过程中所需的肥料和合适的施肥时间 在医学上，可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围第33页(多选题)人工放射性同位素被用作示踪原子，主要是因为()A放射性同位素不改变其化学性质B人工放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D放射性同位素容易制造第34页【解析】放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正确的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物
14、理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此 A、B、C 三项正确，D 项错误【答案】ABC第35页为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂痕等伤痕存在如图所示是利用射线检测钢柱内部是否存在伤痕及裂纹情况的示意图，若钢柱的直径为 20 cm，则下列说法正确的是()A射线源放出的射线应该是 射线B射线源放出的射线应该是 X 射线C射线源放出的射线应该是 射线D若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少第36页【解析】此射线必须能穿透部件，接收器才能接收到射线粒子，因 射线只能穿透几毫米的铝板，X 射线也只能穿透几厘米的钢板，用 射线可以检查 30 cm 厚的钢板部件，显然
15、这里应该用 射线而不能用 或 X 射线，C 项正确，A、B 两项错误；当遇到钢铁部件内部有伤痕时，穿过钢板到达计数器的射线比没有砂眼或裂纹处的要多一些，D 项错误【答案】C第37页聚 焦 高 考 第38页高考考纲高考热度人工核反应方程，核反应方程遵循的基本原则第39页人工核转变方程是高中阶段四种核反应方程中的一种，结合前面的衰变方程，在本节总结核反应方程遵循的基本原则，以上两点是高考的重点 1(2018课标全国)用中子轰击 94239Pu产生了 m个某种粒子，核反应方程为：01n 94239Pu3890Sr 56146BamX，方程中的粒子 X 是()A 粒子 B质子C 粒子D中子第40页解析
16、 由质量数和电荷数守恒得：1239(90146)4，由 094(3856)0，知粒子 X 的质子数为 0，粒子 X 的质量数为 1，且 m4，所以该粒子为中子，故 D 项正确，A、B、C三项错误，故选 D 项 答案 D第41页2(2018北京)在核反应方程 24He 714N 817OX 中，X表示的是()A质子B中子C电子D粒子第42页解析 根据质量数和电荷数守恒，24He 714N 817OX，X 表示的是质子，故 A 项正确，B、C、D 三项错误，故选 A 项 答案 A第43页3(2018课标全国)1934 年，约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝核 1327Al，产生了第一个人工放射性核素 X
17、：1327AlnX.X 的原子序数和质量数分别为()A15 和 28 B15 和 30C16 和 30 D17 和 31第44页解析 设 X 的质量数为 m，电荷数为 n，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：4271m；2130n 解得：m30，n15；故其原子序数为 15，质量数为 30，故 B 项正确，A、C、D三项错误 答案 B第45页4(多选题)(2016课标全国)一静止的铝原子核 1327Al 俘获一速度为 1.0107 m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核1428Si，下列说法正确的是()A核反应方程为 p1327Al1428SiB核反应过程中系统动量守恒C核反应过
18、程中系统能量不守恒D核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E硅原子核速度的数量级为 105 m/s，方向与质子初速度方向一致第46页解析 根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程 p1327Al1428Si，A 项正确；过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B 项正确；核反应过程中系统能量守恒，C 项错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D 项错误；由动量守恒可知，mv28mv，解得 v1.028107 m/s，故数量级约为 105 m/s，故 E 项正确 答案 ABE第47页5(2014上海)核反应方程式 49Be24He 612CX 中的 X表示()A质子 B电子C光子D中子第48页解析 核反应方程式遵循电荷数守恒和质量数守恒，设 X 的质量数为 a，电荷数为 b，则有 9412a，426b，可得 a1，b0，所以粒子是中子，D 项正确 答案 D请做：课时作业（十二）
