1、第三節(jié)放射性的應(yīng)用與防護(hù)目標(biāo)定位 1.了解放射性同位素元素體，了解放射性的應(yīng)用.2.了解放射性污染及其對(duì)人類和自然的嚴(yán)重危害和防護(hù)措施一、放射性的應(yīng)用1 .利用放射性射線電離作用、透射能力等特點(diǎn)(1)利用放射性射線使細(xì)胞球變異或損害的特征、輻射育種、食品輻射保存、放射性治療等(2)放射性同位素元素體電池：將放射性同位素元素體崩潰時(shí)釋放的能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置(3)射線探傷：利用了射線透過(guò)能力強(qiáng)的特征2 .作為示蹤物原子作為示蹤物原子，進(jìn)行了關(guān)于生物的大分子構(gòu)造及其機(jī)能的研究二、放射性污染和防護(hù)1 .放射性污染(1)核爆炸：核爆炸產(chǎn)生強(qiáng)射線和中子流，對(duì)人體和其他生物體產(chǎn)生大量具有強(qiáng)殺傷作用的放射物

2、質(zhì)，從而對(duì)生物體和環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期輻射(2)核泄漏：核泄漏給現(xiàn)場(chǎng)人員造成放射熱損傷，給周邊地區(qū)造成嚴(yán)重污染(3)醫(yī)療照射：醫(yī)療照射中放射性射線量過(guò)多會(huì)損害患者，導(dǎo)致患者死亡。2 .放射性防護(hù)(1)密封防護(hù)：將放射源密封在特殊的外皮或用特殊的方法復(fù)蓋，防止放射性射線泄漏(2)距離防護(hù)：離放射源越遠(yuǎn)，人體吸收放射性射線的量越少，受害越小(3)時(shí)間防護(hù)：盡量減少被輻射時(shí)間(4)屏蔽防護(hù)：在輻射源和人體之間放置遮蔽物有防護(hù)作用一、放射性的應(yīng)用1 .放射性同位素的分類(1)天然放射性同位素元素體；(2)人工放射性同位素元素體2 .人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)(1)輻射強(qiáng)度的連特羅爾容易，(2)能夠形成各種期望的形

3、狀，(3)半壽期短，廢棄物的處理容易三.放射性同位素的主要作用(1)工業(yè)部門用放射性射線測(cè)量厚度，利用射線的透射特性(2)農(nóng)業(yè)用射線突變種子基因，殺死腐敗細(xì)菌，抑制發(fā)芽延長(zhǎng)貨架期等(3)用作示蹤物原子的放射性同位素元素體具有與非放射性同位素元素體相同的化學(xué)性質(zhì)(4)醫(yī)學(xué)：利用射線的高能量治療癌癥【例1】(復(fù)數(shù)回答)將放射性同位素元素體作為示蹤物原子()射線探傷器b .利用含有放射性碘131的油，檢測(cè)地下輸油管道的漏油c .鈷60治療腫瘤等疾病d .對(duì)農(nóng)作物施用含放射性元素肥料，用放射性檢測(cè)方法確定放射性元素在農(nóng)作物內(nèi)的遷移和分布情況，找到合理的施肥規(guī)律答案BD解析a利用射線的透過(guò)性的c利用射線

4、的高能量和透過(guò)性的b，d利用示蹤物原子。主題是利用放射性同位素元素體作為示蹤物原子：一是利用其放射性，一是利用放射性同位素元素體釋放的放射性射線關(guān)于放射性同位素元素體的應(yīng)用，在以下的說(shuō)法中正確的是()a .利用放射性射線改變面團(tuán)兒性質(zhì)，消除摩擦發(fā)電，消除有害靜電b.射線的貫通性可以是金屬探傷，也可以是人體的透視c .對(duì)作物種子照射放射性射線可以使DNA發(fā)生變異，結(jié)果一定會(huì)是更好的品種用d.射線治療腫瘤，必須嚴(yán)格控制接觸劑量，以免嚴(yán)重傷害人體正常組織答案d解析放射性射線有害的靜電消除是利用放射性射線電離作用電離空氣分子，導(dǎo)致靜電，選擇a錯(cuò)誤的射線對(duì)人體細(xì)胞損傷太大，不能用于人體透視，選擇b錯(cuò)誤的

5、作物種子產(chǎn)生的DNA突然變異不一定有益，經(jīng)過(guò)篩選用射線治療腫瘤對(duì)人體一定有副作用，必須科學(xué)地特羅爾接觸劑量，選擇d是正確的二、核反應(yīng)及核反應(yīng)方程式1 .核反應(yīng)條件：用粒子、質(zhì)子、中子，甚至光子使原子核碰撞使原子核變化2 .核反應(yīng)的本質(zhì)：用粒子使原子核碰撞，不是粒子與核碰撞打開原子核，而是粒子被打入原子核內(nèi)部，發(fā)射發(fā)生變化。3 .原子核人工轉(zhuǎn)換的三個(gè)發(fā)現(xiàn)(1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)新和號(hào)(2)1932年查德威克發(fā)現(xiàn)了中子的核反應(yīng)Be HeC n(3)1934年居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性同位素元素體和正電子的核反應(yīng)： Al HeP n； PSi 0 1e。4 .人工轉(zhuǎn)移核反應(yīng)和衰變的比較(1)

6、不同點(diǎn)：人工轉(zhuǎn)變是其他粒子碰撞原子核的結(jié)果，發(fā)生需要一定的裝置和條件的崩潰是原子核的自發(fā)變化，不受物理化學(xué)條件的影響(2)相同點(diǎn)：人工轉(zhuǎn)變與崩潰過(guò)程相同，在發(fā)生過(guò)程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)保存，反應(yīng)前后粒子的總動(dòng)量保存完成以下各核反應(yīng)方程式，指出哪個(gè)核反應(yīng)首次發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子、正電子.(1)乙河n ()(2)Be ()C n(3)Al ()Mg H(4)新河o ()al he -n ()； p -硅()答案請(qǐng)參照解析分析(1)B HeN n(2)Be HeC n這種核反應(yīng)使查德威克首次發(fā)現(xiàn)了中子(3)Al nMg H(4)新河-新河這種核反應(yīng)使盧瑟福首次發(fā)現(xiàn)質(zhì)子(5)Al Hen PPSi e (正電子

7、)這種核反應(yīng)使居里夫婦首次發(fā)現(xiàn)了正電子根據(jù)問題發(fā)揮寫核反應(yīng)方程式的原則(1)質(zhì)量數(shù)保存和電荷數(shù)保存(2)因?yàn)橹虚g不能用箭頭畫等號(hào)，兩端只保存質(zhì)量數(shù)，所以質(zhì)量相等也不能畫不出橫線，箭頭的方向表示反應(yīng)進(jìn)行的方向(3)能量保存，但在初中階段不要求(4)核反應(yīng)必須能夠在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生，不能擅自寫出沒有根據(jù)沒有實(shí)驗(yàn)證實(shí)的核反應(yīng)方程式【例3】 1993年，中國(guó)科學(xué)院上海原子核研究所制造了新的鉑元素同位素Pt，制造過(guò)程如下： (1)用質(zhì)子撞擊鈹營(yíng)銷對(duì)象Be產(chǎn)生快中子；(2)用快中子撞擊水銀Hg，反應(yīng)過(guò)程生成pt，放出氦原子原子核Pt，使云同步質(zhì)子， (3)生成的鉑pt兩次崩解，形成穩(wěn)定的原子核汞Hg答案請(qǐng)參照解

8、析解析基于電荷數(shù)保存、質(zhì)量數(shù)保存，確定新生核的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，核反應(yīng)方程式寫如下(1)Be HB n(2)Hg nPt HeHg nPt 2H n(3) PtHg 2 0-1e核反應(yīng)方程式的表記1.(多項(xiàng)選擇)在以下的核反應(yīng)或核衰變方程式中，符號(hào)“x”表示中子的是()巴赫-卡xb .恩河-奧xC.Hg nPt 2H Xd.u -紐約答案AC分析通過(guò)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得到，為a、c對(duì)2 .接下來(lái)是四個(gè)核反應(yīng)方程，x表示質(zhì)子的是()日本航空母艦阿爾尼馬克斯阿爾赫帕克斯答案c根據(jù)質(zhì)量數(shù)保存和電荷數(shù)保存，分析c中的x的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為1，因此c項(xiàng)中的x為質(zhì)子.應(yīng)用放射性同位素3 .用人

9、造的的方法獲得放射性同位素元素體是非常重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素元素體雖不超過(guò)40種，但今天人造的制造的放射性同位素元素體達(dá)到000種以上，各自的元素體都帶有放射性同位素元素體。 放射性同位素元素體廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科研多方面(1)帶電的驗(yàn)電器在放射性射線照射下電荷很快消失。 其原因是()a .放射性射線的穿透作用b .放射性射線的電離作用c .放射性射線的物理化學(xué)作用d .這些個(gè)三個(gè)選項(xiàng)都不同圖1(2)圖1是工廠利用放射性射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置的示意圖，工廠生產(chǎn)厚度為1毫米的鋁板時(shí)，在、三種放射性射線中，一般認(rèn)為主要作用于鋁板厚度控制的是_放射性射線。(3)在中國(guó)第一次

10、用人造的的方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明在人造的合成的牛胰島素的結(jié)晶與牛胰島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì)，因此采用放射性同位素元素體14C來(lái)進(jìn)行。解答(1)B (2) (3)示蹤物原子(1)解析通過(guò)放射性射線的電離作用，空氣中的驗(yàn)電器中和與帶電性相反的絡(luò)離子，使驗(yàn)電器帶電的電荷消失，(2)射線透過(guò)物質(zhì)的能力弱，不能透過(guò)厚度1毫米的鋁板，因此不能檢測(cè)出檢測(cè)器，射線透過(guò)物質(zhì)的能力極強(qiáng)(3) 將配合了14C的人工合成牛胰島素和天然牛胰島素混合，多次再結(jié)晶后，得到放射性14C的分布均勻的牛，這證明了人造的合成的牛胰島素和天然牛胰島素完全一體化. 移動(dòng)，用放射性檢測(cè)器追蹤，就能知道放射性原子通過(guò)怎樣的路徑移動(dòng)到哪

11、里，怎樣分布(時(shí)間： 60分鐘)問題組1放射性的應(yīng)用1 .圖1甲表示、三種放射性射線透過(guò)能力的示意圖，圖b表示工業(yè)上利用放射性射線的透過(guò)性檢查鋼板內(nèi)部的傷痕的示意圖，圖b中的檢查利用()圖1射線、b射線、射線也可以是C.射線d.3種放射性射線答案c分析射線透射能力最強(qiáng)，能透射鋼板，因此金屬探傷利用射線，選擇c正確2.(多項(xiàng)選擇)人工放射性同位素元素體用作示蹤物原子，主要利用()a .放射性同位素不改變化學(xué)性質(zhì)b .人工放射性同位素元素體的半壽期比天然放射性元素的半壽期短得多c .半壽期與元素體所處的物理化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)d .放射性同位素元素體的制造容易答案ABC解析放射性同位素元素體作為示蹤物原子

12、使用，主要是因?yàn)橛梅派湫酝凰卦伢w代替無(wú)放射性的同位素元素體參與正常的物理、化學(xué)、生物過(guò)程，化學(xué)性質(zhì)相同，利用衰變規(guī)律在不受物理、化學(xué)變化的影響下還必須考慮到對(duì)云同步放射性廢物的易用性，選擇項(xiàng)a、b、c是正確的，選擇項(xiàng)d3 .如果醫(yī)學(xué)界在14C標(biāo)識(shí)牌的C60發(fā)現(xiàn)C60的羧酸衍生物，在特定條件下切斷DNA，能夠抑制HIV的繁殖，那么14C的用途是()a .示蹤物原子b .電離作用c .催化作用d .貫通作用答案a解析在14C標(biāo)識(shí)牌C60明確了元素體的去向，發(fā)現(xiàn)切斷DNA可以抑制HIV的繁殖，因此14C的作用是示蹤物原子，選項(xiàng)a是正確的。4 .放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)用，不同的放射源可以用于不同的

13、目的.下表列出了一些放射性元素的半壽期和可用的放射性射線元素體放射性射線半壽期钚2101月38日氡2223月8日鍶9028年鈾238、4.5109年有一家塑料公司，把厚的聚乙烯管薄膜通過(guò)軋輥，使聚乙烯管薄膜變薄，然后用適當(dāng)?shù)姆派湫陨渚€測(cè)定通過(guò)軋輥后的薄膜厚度是否均勻，由此生產(chǎn)出聚乙烯管薄膜a .钚210 B .氡222c .鍶90 D .鈾238答案c為了解析測(cè)定的聚乙烯管膜的厚度，要求放射性射線能夠透過(guò)膜，因此射線不合適，另外，放射性射線透過(guò)作用受到膜厚的影響，射線透過(guò)作用最強(qiáng)，膜厚不影響射線透過(guò)，因此只能選擇射線，氡222由于半壽期過(guò)短，因此僅鍶905.(多項(xiàng)選擇)刀是治療腦腫瘤的最佳儀器

14、.刀治療時(shí)不使用麻醉，患者冷靜，時(shí)間短，半小時(shí)內(nèi)完成手術(shù)，不需要住院，因此刀被稱為“神刀”A.射線具有很強(qiáng)的穿透能力B.射線具有很強(qiáng)的電離作用C.射線具有很高的能量D.射線可以很容易繞過(guò)障礙物到達(dá)目的地答案AC問題組雙核反應(yīng)方程6.(多項(xiàng)選擇)在以下的核反應(yīng)或核衰變方程式中，符號(hào)“x”表示中子的是()巴赫-卡xb .恩河-奧xC.Hg nPt 2H Xd.u -紐約答案AC分析通過(guò)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得到，為a、c對(duì)7 .中子撞擊氧原子核的核反應(yīng)方程式為O nN X，式中的x、a、b的判斷正確的是()A.X表示中子，a=17，b=1B.X表示電子，其中a=17，b=-1C.X表示正電

15、子，a=17，b=1D.X表示質(zhì)子，a=17，b=1答案c解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)，電荷數(shù)保存a=17，b=8 0-7=1，因此x可以表示為0 1e，正電子，c項(xiàng)是正確的，a、b、d三項(xiàng)是錯(cuò)誤的。8.(多項(xiàng)選擇)一個(gè)質(zhì)子以1.0107 m/s的速度撞擊靜止的鋁原子核后捕獲，使鋁原子核成為硅元素原子核。 已知鋁原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的27倍，硅元素原子核的質(zhì)量是質(zhì)子的28倍，因此以下的判斷是正確的()。a .核反應(yīng)方程式為Al HSib .核反應(yīng)方程式為Al nSic .硅原子核速度的等級(jí)為107 m/s，方向與質(zhì)子的初始速度方向一致d .硅原子核速度的等級(jí)為105 m/s，方向與質(zhì)子的初始速度方向一致答案A

16、D解析從核反應(yīng)中的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)保存可知a選項(xiàng)是正確的，從b選項(xiàng)錯(cuò)誤的動(dòng)量守恒定律求出的硅原子速度的等級(jí)是105 m/s，即d選項(xiàng)是正確的9 .放射性元素的Po衰變?yōu)镻b，此衰變過(guò)程中的核反應(yīng)方程式用此衰變過(guò)程中產(chǎn)生的放射性射線與f碰撞，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne )元素體和另一粒子，此核反應(yīng)過(guò)程的方程式為回答PoPb He He FNe H解析根據(jù)衰變規(guī)律，這個(gè)衰變過(guò)程的核反應(yīng)方程式用PoPb He線使f沖撞，得到了質(zhì)量數(shù)22的氖(Ne )元素體和另一粒子，這個(gè)核反應(yīng)過(guò)程的方程式是He FNe H。問題組3綜合應(yīng)用10 .將威爾遜云室置于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)中靜止的放射性同位素原子核p放出正電子而成為原子核Si