4　放射性的应用与防护 (4).ppt

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,1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程-核反应,2、规律： 在核反应中，质量数和电荷数都守恒,一、核反应：,衰变是原子核的自发变化，科学家更希望人工控制原子核的变化。,卢瑟福用粒子轰击氮核，从氮核中打出一种新粒子。这种新粒子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 p,人工转变质子的发现,人工转变中子的发现,查德威克证实了卢瑟福关于原子核内还存在中子的猜想，被称为“中子之父”,

2、中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有力的“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、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，获得了许多人工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。,意义：,几个人工核转变方程,（1）发现质子的核反应方程,卢瑟福,（2）发现中子的核反应方程,查德威克,（3）发现人工放射性同位素,居里夫妇,人工转变与衰变的比较,相同点：在发生过程中质量数和电荷数都守恒；反应前后粒子总动量守恒 不同点： 人工转变是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能

3、发生 衰变是原子核自发的变化，不受物理化学条件的影响,二、人工放射性同位素及其应用,1、放射性同位素,天然存在的放射性元素只有四十几种，但用人工方法得到的放射性性同位素有一千多种，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。,天然放射性同位素,人工放射性同位素,材料居里夫妇发现放射性同位素和正电子,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

4、粒子击中后发生了下面的反应：,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： 用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现后来人们用质子、氘核、中子和光子轰击原子核，也得到了放射性同位素,2、与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：,放射强度容易控制 可以制成各种需要的形状 半衰期更短 放射性废料容易处理,（1）利用它的射线,3、放射性同位素的应用,A、由于射线贯穿本领强，可以用来射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤仪,射线探伤仪,B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体

5、的高度等，从而实现自动控制,放射线测厚仪,C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电,D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等,（1）利用它的射线,诺利刀放射离疗法,食品保鲜,被不同剂量射线照射后的马铃薯8个月后的 情况，左上方的马铃薯没经过射线照射，右下 方的被射线照射的剂量最大，左下方保存最好的 马铃薯被射线照射的剂量适中。,“鲁棉一号”就是山东省棉花研究所的科技人员应用放射性同位素钴-60放出的伽玛射线处理棉花杂交的后代育成的,（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子

6、上，磷肥也能被吸收但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决,人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收后会聚集在甲状腺内给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病,用碘-131诊断甲状腺,示踪原子,4、放射性污染和防护 原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因放

7、射性损害而死去。有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。,过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用,20世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性,遭原子弹炸后的广岛,为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施：,检测辐射装置,全身污染检测仪,辐射检测系统,辐射源的存放,铀,（1）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄 （2）用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内，并埋在深海里 （3）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源,放射性的防护,核反应堆外层的厚厚的水泥建筑,防护,操作放射性物质的设备,在防护状态下操作放射性物质,小结： 1、核反应基本上可分为两大类： 一是自然衰变（天然放射性衰变）， 二是人工转变,（发现质子的核反应）,（发现