高中物理第4章从原子核到夸克4.3让射线造福人类4.4粒子物理与宇宙的起源(略)学案沪科选修3-5
10页1、4.3让射线造福人类44粒子物理与宇宙的起源(略)学习目标 1.知道什么是放射性同位素以及获得放射性同位素的方法.2.了解探测射线的几种仪器和方法.3.知道放射性同位素的常见应用一、人工放射性同位素的发现导学探究第一种人工放射性同位素是如何发现的?常见的人工转变的核反应有哪些?答案(1)1934年,约里奥居里夫妇在用粒子轰击铝箔时,发现了一种具有放射性的新元素P,这种新元素能不断地放射出正电子,核反应方程为:HeAlPnPSie(2)常见的人工转变的核反应有:a卢瑟福发现质子:NHeOHb查德威克发现中子:BeHe6Cnc居里夫妇人工制造同位素:HeAlnPP具有放射性:PSi01e.知识梳理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发现(1)1934年,约里奥居里夫妇发现经过粒子轰击的铝片中含有放射性磷P.(2)发现磷同位素的方程HeAlPn.3放射性同位素知多少天然放射性同位素只有几十种,而人们利用原子反应堆和加速器生产的放射性同位素已达2_000多种即学即用判断下列说法的正误(1)在核反应中,质量数守恒,电荷数守恒()(2)放射性同位素
2、P,既可以通过核反应人工获得,也可以从自然界中获得()二、探测射线的仪器和方法导学探究肉眼看不见射线,但是射线中的粒子与其他物质作用时的现象,会显示射线的存在阅读课本,举出一些探测射线的方法答案(1)射线使气体发生电离,使计数管电路中出现脉冲电流(2)射线使气体分子电离产生离子,过饱和汽以这些离子为核心凝结成一条雾迹(3)射线中的粒子使照相底片感光知识梳理1计数器(1)原理:计数器的主要部分是计数管射线进入管内,使管内气体发生一连串的电离,从而使计数管电路中出现一个相当强的脉冲电流(2)作用:记录粒子进入管的次数2云室(1)原理:射线使气体分子电离产生离子,过饱和汽以这些离子为核心凝结成一条雾迹(2)作用:显示粒子的径迹3乳胶照相(1)原理:高速运动的带电粒子能使照相底片感光(2)作用:记录粒子径迹即学即用判断下列说法的正误(1)计数器非常灵敏,不仅可以计数,还可以区分射线的种类()(2)云室可以显示粒子和粒子的径迹()(3)高速粒子在云室中的径迹又短又粗而且是弯曲的()三、射线的应用及防护知识梳理1射线的应用(1)作为射线源检查物体内部情况,检查产品的密度和厚度利用射线的生物效应,消
3、灭害虫、杀菌消毒、治疗癌症等利用射线的化学效应,促进高分子化合物的聚合反应,以制造各种塑料或改善塑料的性能等(2)作为示踪原子一种元素的各种同位素具有相同的化学性质,而用放射性同位素制成的化合物,经历各种过程时会不断地放出射线,由此可以掌握它的踪迹2放射性污染及其防护(1)危害:过强的射线(包括电磁辐射)会对生物体造成危害(2)防护使用放射性物质时必须严格遵守操作规程,不准用手接触;废弃不用的放射性物质,应交有关部门处理,或者在指定地点深埋于地下,并远离水源特别要注意防止放射性物质对空气、水源和食品的污染即学即用判断下列说法的正误(1)现在用到射线时,既可以用人工放射性同位素,也可以用天然放射性物质()(2)用射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌,抑制蔬菜发芽,延长保存期()一、对核反应方程的再认识例1完成下列核反应方程,并说明哪些属于人工转变核反应,哪些属于衰变,及人工转变核反应和衰变有什么不同(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
4、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),人工转变核反应PSi(e),衰变(5)Lin(H)He,人工转变核反应(6)Co(n)Co,人工转变核反应(7)UTh(He),衰变(8)ThPa(e),衰变人工转变核反应和衰变的比较见总结提升人工转变核反应与衰变的比较1不同点:原子核的人工转变,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发生;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相同点:人工转变与衰变过程一样,在发生的过程中质量数与电荷数都守恒;反应前后粒子总动量守恒二、探测射线的仪器和方法1计数器当某种粒子经过管中时,管内气体分子电离,产生电子,这些电子到达阳极,正离子到达阴极,在外电路中产生一次脉冲放电,利用电子仪器可以把放电次数记录下来2云室(1)粒子显示的径迹直而清晰因为粒子带电荷量多,它的电离本领强,穿越云室时,在1 cm路程上能使104对气体分子产生电离,过饱和酒精蒸气凝结在这些离子上,形成很清晰的径迹且由于粒子质量大,穿越云室时不易改变方向,所以显示的径迹很直(2)粒子显示
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