1、学案3放射性的应用、危害与防护学习目标定位 1.知道放射性的应用及放射性应用的形式.2.知道放射性的危害及对放射性的防护方法1三种射线(1)射线是氦核流，它具有很强的电离作用，但穿透能力很弱；(2)射线是高速运动的电子流，它有较强的穿透能力，但电离作用较弱；(3)射线是能量很高的电磁波，它电离作用很弱，穿透作用很强2半衰期放射性元素有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期半衰期只与核内部自身因素有关3放射性的应用(1)利用射线的特性放射性元素放射的射线、射线及射线，由于特性不同，各有其不同的应用射线带电，能量大，其电离作用很强，因此，可用来消除静电射线一般作为测量手段使用，其原理是利用其
2、穿过薄物或经过薄物反射时，由透射或反射后的衰减程度来测定薄物的厚度与密度射线穿透能力极强，比X射线要强很多倍在工业上用来透视各种产品，以达到无损探伤的目的射线对生物组织会产生物理、化学的效应，能引起生物体内DNA的变异，可用来培育良种，也可用来杀死癌细胞(2)作为示踪原子把放射性同位素的原子及其化合物通过物理或化学反应的方式掺到其他物质中，然后用探测仪器进行追踪，以了解放射性同位素在其他物质中的位置、数量、运动和迁移情况，这种使物质带有“放射线标记”的放射线原子称为示踪原子示踪原子在工业、农业、医学等各个学科及实际生产生活中的用途十分广泛(3)利用衰变特性在考古学中，可以利用测定发掘物中C放射
3、性元素的含量，来确定它的年代(4)其他应用在地质学上，利用射线勘探矿藏4放射性的危害与防护(1)放射性污染的主要来源在自然界中，存在于人体身边的放射性来源众多，包括天然的和人工产生的前者主要由两部分组成：一是来自地壳表面的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放射线；二是来自空间的宇宙射线人工放射线的来源主要是医疗、核动力以及核武器试验中的放射线(2)放射线对人体组织造成的伤害，主要是由于射线对原子和分子产生作用，这种作用将导致细胞损伤，甚至破坏人体DNA的分子结构(3)放射性的防护其基本方法有：距离防护；时间防护；屏蔽防护；仪器监测一、放射性同位素要点提炼约里奥居里夫妇在用粒子轰击铝箔时，发现了
4、一种具有放射性的新元素P，这种新元素能不断地射出正电子，其核反应方程为：HeAlPnPSie这是人类第一次用人工的方法产生了放射性同位素例1完成下列核反应方程，并说明哪些属于人工转变，哪些属于衰变？(1)N()OH(2)BeHeC()(3)BHe()n(4)AlHeP()，PSi()(5)Lin()He(6)Co()Co(7)UTh()(8)ThPa()答案(1)N(He)OH，人工转变核反应(2)BeHeC(n)，人工转变核反应(3)BHe(N)n，人工转变核反应(4)AlHeP(n)，PSi(e)，人工转变核反应(5)Lin(H)He，人工转变核反应(6)Co(n)Co，人工转变核反应(7
5、)UTh(He)，衰变(8)ThPa(e)，衰变二、放射性同位素的应用要点提炼1放射性同位素的分类：(1)天然放射性同位素；(2)人工放射性同位素2人工放射性同位素的优势：(1)种类多，天然放射性同位素只有40多种，而人工放射性同位素有1 000多种(2)放射强度容易控制(3)可制成各种所需的形状(4)半衰期短，废料易处理3放射性同位素的应用(1)利用射线特性利用射线的电离作用强，可以消除静电利用射线测定薄物的厚度及密度利用射线穿透能力极强，达到无损探伤的目的射线能使种子的遗传基因发生变异，在农业育种、医疗对癌细胞的综合治疗有重要应用(2)作为示踪原子：利用放射性元素与非放射性元素有相同的化学
6、性质(3)衰变特性：利用动植物残骸中C的含量与活生物体中的对比来确定死亡时间例2正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程.15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像根据PET原理，回答下列问题：(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式(2)将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是()A利用它的射线B作为示踪原子C参与人体的代谢过程D有氧呼吸(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应_(填“长”或“短”或“长短均可”)解析(1)由题意得：ONe，ee2(2)
7、将放射性同位素15O注入人体后，由于它能放出正电子，从而被探测器探测到，所以它的用途是作为示踪原子，B对(3)根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该很短答案(1)ONe，ee2(2)B(3)短例3如图1所示是利用放射线自动控制铝板厚度的装置，假如放射源能放射出、三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3 mm厚的铝板，那么是三种射线中的_射线对控制厚度起主要作用当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调_一些图1解析射线不能穿过3 mm厚的铝板，射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，基本不受铝板厚度的影响，而射线刚好能穿透几毫米
8、厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化应是射线对控制厚度起主要作用若超过标准值，说明铝板太薄了，应该将两个轧辊间的距离调节得大些答案大放射线的应用、危害与防护1在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危害，自从发现放射线之后，则可以利用放射线进行探测，这是利用了()A原子核在衰变中产生的HeB射线的带电性质C射线的贯穿本领D放射性元素的示踪本领答案C解析射线的贯穿本领极强，可以用来进行金属探伤，故正确答案为C.2关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有()A放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从
9、而达到消除有害静电的目的B利用射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种D用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害答案D解析利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离作用，使空气分子电离成为导体，将静电消除，A错射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，B错作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种，C错用射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，D对3用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放
10、射性同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失其原因是()A射线的贯穿作用 B射线的电离作用C射线的物理、化学作用 D以上三个选项都不是(2)图2是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图如果工厂生产的是厚度1毫米的铝板，在、三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是_射线图2(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素14C做_答案(1)B(2)(3)示踪原子解析(1)因放射线的
11、电离作用，空气中的与验电器所带电荷电性相反的离子相互中和，从而使验电器所带电荷消失(2)射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度1毫米的铝板，因而探测器不能探测，射线穿透物质的本领极强，穿透1毫米厚铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨射线也能够穿透1毫米甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨(3)把掺入14C的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经过多次重新结晶后，得到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一种物质这种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，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可以了解某些不容易查明的情况或规律人们把作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子
