高中物理 第3章 第3节 放射性的应用与防护 学案 鲁科版选修3-5-鲁科版高中选修3-5物理学案VIP专享VIP免费

放射性的应用与防护1.放射性同位素的应用主要分为两类：(1)利用射线的电离作用、穿透能力等特性；(2)作为示踪原子。2．射线特性在农业、食品、医疗等方面得到了广泛应用，主要有辐射育种、食品辐射保存、放射性治疗、放射性同位素电池、γ射线探伤等。3．放射性污染的主要来源：核爆炸；核泄漏；医疗照射。放射性污染的防护措施：密封防护；距离防护；时间防护；屏蔽防护。1．射线特性的应用(1)辐射育种：利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种。如我国培育的鲁棉一号、小麦优良品种辐63等。(2)食品辐射保存：用射线对食品进行照射，可以抑制发芽，杀虫灭菌。(3)放射性治疗：射线照射可以治疗恶性肿瘤，使癌细胞活动受到抑制或使其死亡，简称“放疗”。(4)γ射线探伤：利用γ射线穿透能力强的特点，可以探查金属内部有没有缺陷或裂纹。(5)放射性同位素电池：把放射性同位素衰变时释放的能量转换成电能的装置。2．作为示踪原子(1)在工业上可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况。(2)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。(3)在医学上，可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围。(4)在生物科学研究方面，放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛，它为揭示体内和细胞内生化反应过程的秘密，阐明生命活动的物质基础起了极其重要的作用。3．放射性污染的主要来源(1)核爆炸；(2)核泄漏；(3)医疗照射。4．为了防止放射线的破坏，人们主要采取以下措施(1)密封防护；(2)距离防护；(3)时间防护；(4)屏蔽防护。1．自主思考——判一判(1)利用放射性同位素放出的γ射线可以给金属探伤。(√)(2)利用放射性同位素放出的射线消除有害的静电积累。(√)(3)利用放射性同位素放出的射线保存食物。(√)(4)核泄漏会造成严重的环境污染。(√)(5)医疗照射是利用放射性，对人和环境没有影响。(×)(6)密封保存放射性物质是常用的防护方法。(√)2．合作探究——议一议(1)放射性元素为什么能做示踪原子？提示：由于放射性同位素不断发出辐射，无论它运动到哪里，都很容易用探测器探知它的下落，因此可以用作示踪物来辨别放射性同位素运动情况和变化规律。这种放射性元素称为示踪原子或标记原子。(2)放射性污染危害很大，放射线穿透力很强，是否无法防护？提示：放射线危害很难防护，但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护，但防护的有效手段是提高防范意识。放射性的应用[例1]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几种，而今天人工制造的同位素已达1000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都得到广泛应用。(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．放射线的贯穿作用B．放射线的电离作用C．放射线的物理、化学作用D．以上三个选项都不是(2)如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，如工厂生产的是厚度1mm的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是________射线。(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结晶是同一物质，为此曾采用放射性同位素14C作________。[解析](1)因放射线的电离作用，空气中与验电器所带电性相反的离子与之中和，所以使验电器所带电荷消失。(2)α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度1mm的铝板，因而探测器不能探到；γ射线穿透本领最强，穿透1mm的铝板和几厘米厚的铅板，打在探测器上后其运动状态变化不大，探测器很难分辨；β射线也能穿透几毫米厚的铝板，铝板厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态变化较大，探测器容易分辨。(3)把掺入14C的人工合成牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经多次重新结晶后，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牛胰岛素与天然牛胰岛素合为一体，它们是同一物质，把这种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...