高中物理 第19章 3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案VIP免费

3探测射线的方法4放射性的应用与防护[学习目标]1.知道射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，了解几种仪器的简单构造和基本原理．(难点)2.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素.3.知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程．(重点、难点)4.了解放射性在生产和科学领域的应用．知道射线的危害及防护．一、探测射线的方法1．探测方法(1)组成射线的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡．(2)射线能使照相乳胶感光．(3)射线能使荧光物质产生荧光．2．探测仪器(1)威耳逊云室：①原理：粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹．径迹仪器(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，如液态氢．粒子通过过热液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹．(3)盖革米勒计数器①优点：G—M计数器非常灵敏，使用方便．②缺点：只能用来计数，不能区分射线的种类．二、核反应和人工放射性同位素1．核反应(1)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．(2)原子核的人工转变1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子．卢瑟福发现质子的核反应方程：N＋He→O＋H.遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒．2．人工放射性同位素(1)放射性同位素的定义：具有放射性的同位素．(2)人工放射性同位素的发现：1934年，约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷P.发现磷同位素的方程：He＋Al→P＋n.三、放射性同位素的应用与防护1．应用射线：利用γ射线的穿透本领可以测厚度等，还可以用于放射治疗、照射种子培育优良品种等．2．示踪原子：一种元素的各种同位素具有相同的化学性质，用放射性同位素替换非放射性的同位素后，可以探测出原子到达的位置．3．辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用．要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守恒．(√)(2)卢瑟福发现质子的过程就是原子核的人工转变过程．(√)(3)衰变反应过程和原子核的人工转变过程都遵循质量守恒和电荷守恒规律．(×)(4)同一种元素的放射性同位素具有相同的半衰期．(×)(5)在用到射线时，利用人工放射性同位素和天然放射性物质都可以．(×)(6)用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物做“示踪原子”．(√)2．(多选)在威耳逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说法中正确的是()A．由于γ射线的能量大，容易显示其径迹B．γ射线的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹C．由于β粒子的速度大，其径迹细而且长D．由于α粒子的速度小，不易显示其径迹[解析]在云室中显示粒子径迹是由于引起气体电离，以这些离子为核心凝结成雾滴，电离作用强的α粒子容易显示其径迹，因质量较大，飞行时不易改变方向，所以径迹直而粗，故只有B、C正确．[答案]BC3．(多选)以下是物理学史上3个著名的核反应方程x＋Li→2yy＋N→x＋Oy＋Be→z＋Cx、y和z是3种不同的粒子，下列说法正确的是()A．x为α粒子B．x为质子C．y为α粒子D．z为中子[解析]根据质量数守恒和电荷数守恒可以确定x为质子H，y为He核即α粒子，z为中子n.[答案]BCD探测射线的方法1．三种射线在云室中的径迹比较(1)α粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向．由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗．(2)β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，而且速度减小后的轨迹常常弯曲．(3)γ粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹．2．不同探测方法的对比威耳逊云室和气泡室都是依据径迹探测射线的性质和种类，而盖革米勒计数器只能计数，不能区分射线的种类．【例1】用盖革－米勒计数器测定放射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，计数器几乎测不到射线.10天后...