第三章 3 放射性的应用、危害与防护

学习资料汇编第3节放射性的应用、危害与防护(对应学生用书页码P38)一、放射性的应用放射性的应用主要表现在以下三个方面：一是利用射线的电离作用、穿透能力等特征，二是作为示踪原子，三是利用衰变特性考古。

1．射线特性的应用(1)α射线：利用α射线带电、能量大，电离作用强的特性可制成静电消除器等。

(2)β射线：由于β射线可穿过薄物或经薄物反射的特性来测量薄物的厚度或密度。

(3)γ射线：由于γ射线穿透能力极强，可以利用γ射线探伤，也可以用于生物变异，在医学上可以用于肿瘤的治疗等。

另外还可以利用射线勘探矿藏等。

2．作为示踪原子在某种元素里掺进一些该元素的放射性同位素，同位素和该元素经历过程相同。

用仪器探测出放射性同位素放出的射线，就可查明这种元素的行踪。

3．衰变特性应用应用14 6C的放射性判断遗物的年代。

二、放射性的危害和防护1．危害来源(1)地壳表面的天然放射元素。

(2)宇宙射线。

(3)人工放射。

2．防护措施(1)距离防护；(2)时间防护；(3)屏蔽防护；(4)仪器监测。

1．判断：(1)放射性元素发出的射线的强度可以人工控制。

( )(2)α射线的穿透本领最弱，电离作用很强。

( )(3)放射性同位素只能是天然衰变产生的，不能用人工方法合成。

( )答案：(1)×(2)√(3)×2．思考：衰变和原子核的人工转变有什么不同？提示：衰变是放射性元素自发的现象，原子核的人工转变是能够人工控制的核反应。

其核反应方程的书写也有区别。

(对应学生用书页码P38)1.(1)放射强度容易控制；(2)可以制成各种所需的形状；(3)半衰期很短，废料容易处理。

2．放射出的射线的利用(1)利用γ射线的贯穿本领，利用钴60放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫γ射线探伤，利用γ射线可以检查30 cm厚的钢铁部件，利用放射线的贯穿本领，可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等，从而自动控制生产过程。

放射防护规章制度第一章总则第一条为了保护人员免受放射性物质的辐射危害，确保工作环境的安全和健康，制定本规章制度。

第二条本规章制度适用于所有可能接触或使用放射性物质的人员，包括但不限于从事放射性物质应用、放射性物资处理、放射性设备保养等工作的人员。

第三条放射防护的基本原则是按照“预防为主、控制风险、合理使用和合法用途、最佳效果与经济合理化相结合”的原则进行。

第四条在员工进行放射性物质的处理、操作和存储时，必须遵循放射防护的相关规定，确保操作安全，防止辐射事故的发生。

第五条任何单位和个人都有责任遵守放射防护规章制度，不得故意破坏或违反规章制度，对违规行为将依据国家相关法律和法规进行处罚。

第二章放射防护的组织和管理第六条组织和管理放射防护工作的责任单位应设立专门的放射防护管理机构，由专业人员负责。

第七条放射防护工作应建立健全的内部管理制度，包括放射防护责任人制度、操作规程制度、应急预案制度等。

第八条放射防护工作责任人应具备相关的专业知识和技能，并负责制定、组织实施和监督放射防护工作。

第九条员工应定期接受放射防护培训，并经过相应考核，合格后方可从事放射性物质的操作和处理。

第十条放射性设备应定期进行维护和检测，确保其正常工作和安全使用。

第三章放射防护的技术措施第十一条放射性物质操作区域必须经过合理规划和布置，确保工作人员的安全。

第十二条放射性物质必须在专门的操作间中进行处理，禁止在无放射防护措施的区域进行处理。

第十三条放射性化合物的储存应按照防护规定要求储存在固定容器和区域中，标识清晰，防止误食和误用。

第十四条操作员必须佩戴个人防护装备，包括但不限于防护手套、口罩、防护服等。

第十五条放射性废物必须按照规定的程序进行收集、存储和处置，禁止私自丢弃和倾倒。

第四章放射防护的监测和控制第十六条放射性物质的泄漏和污染应定期进行监测，确保未超过安全标准。

第十七条放射性物质应按规定的时间频率定期进行核实和校准，以确保测量结果的准确性。

学业分层测评(十)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于放射性的应用，下列说法正确的是()A．利用α射线使空气电离，把静电荷导走B．利用β射线照射植物的种子，使产量显著增加C．利用γ射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子E．利用β射线进行金属探伤【解析】α射线的电离作用很强，A对；γ射线对生物具有物理化学作用，照射种子可使基因变异，可用于放射性治疗，β射线不具有生物作用，B错，C 对；同位素的核外电子数相同，化学性质相同，放射性同位素带有“放射性标记”，可用探测器探测，D对；利用γ射线进行金属探伤，E错．【答案】ACD2．有关放射性同位素3015P的下列说法中正确的是()【导学号：11010043】A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素具有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变短D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用来作示踪原子，以便观察磷肥对植物的影响E．用3015P制成化合物后它的半衰期不发生变化【解析】同位素具有相同的质子数，化学性质相同，A错，B对；半衰期与化学状态无关，C错，E对；含有3015P的磷肥放出正电子，3015P可作为示踪原子，D对．【答案】BDE3．放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是()A．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期E．γ射线的穿透能力很强，可用于钢板探伤【解析】γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，但可用于金属钢板探伤，C错误，E正确；γ射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，故A、D正确．【答案】ADE4．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的()A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，以判断甲状腺的器质性和功能性疾病E．医学上利用“放疗”治疗恶性肿瘤，使癌细胞活动受到抑制或使其死亡【解析】利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，医学上利用“放疗”治疗恶性肿瘤，利用的是射线照射，而不是作为示踪原子．【答案】ABD5．下列说法正确的是()A．给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，是因为农作物吸收放射性同位素后生长更好B．输油管道漏油时，可以在输的油中放一些放射性同位素探测其射线，确定漏油位置C．天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用，只是较少，经济上不划算D．放射性元素被植物吸收，其放射性不会发生改变E．人工放射性同位素可作为示踪原子，是因为它不改变元素的化学性质【解析】放射性元素与它的同位素的化学性质相同，但是利用放射性元素可以确定农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料．无论植物吸收含放射性元素的肥料，还是无放射性肥料，植物生长是相同的，A错误；放射性同位素，含量易控制，衰变周期短，不会对环境造成永久污染，而天然放射性元素，剂量不易控制、衰变周期长、会污染环境，所以不用天然放射元素，C错误；放射性是原子核的本身性质，与元素的状态、组成等无关，D正确；放射性同位素可作为示踪原子，是因为它不改变元素的化学性质，故B、E均正确．【答案】BDE6．关于放射性同位素的应用下列说法中正确的有()A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害E．不能利用γ射进行人体透视【解析】利用放射线消除有害静电是利用α射线的电离性，使空气分子电离成导体，将静电泄出，A错误；γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量，B、D、E正确；DNA变异并不一定都是有益的，C错误．【答案】BDE7．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是________．【解析】用14C标记C60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是做示踪原子．【答案】示踪原子8．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线.薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是________．【解析】要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．【答案】锶90[能力提升]9．某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表)，并总结出它们的几种用途.A．塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄，利用α射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀B．钴60的半衰期为5年，若取4个钴60原子核，经10年后就一定剩下一个原子核C．把放射性元素钋210掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期不变D．用锝99可以作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常．方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达到检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否E．半衰期是一个统计概念，对大量的原子核的衰变才有意义【解析】因为α射线不能穿透薄膜，无法测量薄膜的厚度，所以A错误；钴60的半衰期为5年，是指大量钴60原子核因衰变而减少到它原来数目的一半所需要的时间，因此B错误，C、E正确；检查时，要在人体外探测到体内辐射出来的射线，而又不能让放射性物质长期留在体内，所以应选取锝99作为放射源，D正确．【答案】CDE10．正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15O 注入人体，参与人体的代谢过程.15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像．根据PET原理，回答下列问题：【导学号：11010044】(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式．(2)将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是()A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应______．(选填“长”“短”或“长短均可”)【解析】(1)由题意得158O→157N＋0＋1e，0＋1e＋0－1e→2γ.(2)将放射性同位素15O注入人体后，由于它能放出正电子，并能与人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测到，所以它的用途为作为示踪原子．B 正确．(3)根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该很短．【答案】(1)158O→157N＋0＋1e，0＋1e＋0－1e→2γ(2)B(3)短11．为了临床测定病人血液的体积，可根据磷酸盐在血液中被红血球吸收这一事实，向病人体内输入适量含有3215P作示踪原子的血液，先将含有3215P的血液4 cm3分为两等份，其中一份留作标准样品，20 min后测量出其放射性强度为10 800 s－1；另一份则通过静脉注射进入病人体内，经20 min后，放射性血液分布于全身，再从病人体内抽出血液样品2 cm3，测出其放射性强度为5 s－1，则病人的血液体积大约为多少？【解析】由于标准样品与输入体内的3215P的总量是相等的，因此两者的放射性强度与3215P原子核的总数均是相等的．设病人血液总体积为V，应有52×V＝10 800，解得：V＝4 320 cm3.【答案】 4 320 cm312．1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用6027Co的衰变来验证，其核反应方程是6027Co→A Z Ni＋0－1e＋νe.其中νe是反中微子，它的电荷量为零，静止质量可认为是零．(1)在上述衰变方程中，衰变产物A Z Ni的质量数A是________，核电荷数Z是________．(2)在衰变前6027Co核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物Ni和0－1e的运动径迹不在一条直线上，如果认为衰变产物只有Ni和0－1e，那么衰变过程将违背________守恒定律．(3)6027Co是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种．我国应用该方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，年种植面积曾达到3 000多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大．γ射线处理作物后主要引起________，从而产生可遗传的变异．【解析】(1)根据质量数和电荷数守恒，核反应方程为：6027Co→6028Ni＋0－1e ＋νe，由此得出两空分别为60和28.(2)衰变过程遵循动量守恒定律．原来静止的核动量为零，分裂成两个粒子后，这两个粒子的动量和应还是零，则两粒子径迹必在同一直线上．现在发现Ni和0－1e的运动径迹不在同一直线上，如果认为衰变产物只有Ni和0－1e，就一定会违背动量守恒定律．(3)用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生突变，从而培育出优良品种．【答案】(1)6028(2)动量(3)基因突变。

放射性物质使用过程中的辐射危害与防护放射性物质在许多领域得到广泛应用，例如医疗、工业和能源生产等。

然而，这些物质的使用也伴随着辐射危害。

本文将探讨放射性物质使用过程中的辐射危害，并提出相应的防护方法。

一、放射性物质的辐射危害放射性物质的使用会产生不同形式的辐射，包括α粒子、β粒子和γ射线。

这些辐射能够直接损害人体细胞，导致细胞变异、突变甚至癌症等严重后果。

此外，放射性物质的长期暴露还可能引发遗传突变，对后代造成影响。

二、辐射防护的原则为了最大程度地减少放射性物质使用过程中的辐射危害，我们需要遵循以下几个原则：1. 时间原则：尽量缩短人员接触放射性物质的时间，减少辐射暴露时间。

2. 距离原则：保持与放射性源的距离，距离越远，接受辐射的剂量越小。

3. 屏蔽原则：使用合适的屏蔽材料，如混凝土、铅等，减少辐射透射。

三、工作场所的辐射安全措施在使用放射性物质的工作场所，应采取一系列的辐射安全措施来减少辐射危害：1. 划定辐射区域：在工作场所明确划定辐射区域，对辐射源进行有效隔离。

2. 引入通风系统：在放射性物质处理区域安装通风设备，确保辐射物质及时排出，减少工作人员的暴露时间。

3. 使用防护措施：工作人员应佩戴合适的防护装备，如防护衣、手套、眼镜等，避免直接接触放射性物质。

4. 定期检测辐射水平：定期对工作场所进行辐射测量，确保辐射剂量符合标准。

5. 培训和教育：对从事放射性物质使用的人员进行相关培训，确保他们了解辐射危害及相应的防护方法。

四、个人辐射防护除了在工作场所采取相应的安全措施外，个人在日常生活中也可以采取一些措施来减少辐射危害：1. 使用遮挡物：居住和工作区域尽量放置固定的遮挡物，如铅板、铝板等，以减少辐射透射。

2. 注意饮食安全：避免摄入含有放射性物质的食物，如海产品等。

3. 定期体检：定期进行辐射相关指标的体检，及时发现异常情况。

4. 合理使用医疗设备：在接受医疗检查时，按照医生的建议进行检查，避免过度曝露于放射线下。

放射性同位素与射线装置安全和防护条例(2005年9月14日中华人民共和国国务院令第449号公布　根据2014年7月29日《国务院关于修改部分行政法规的决定》第一次修订　根据2019年3月2日《国务院关于修改部分行政法规的决定》第二次修订)第一章　总则第一条　为了加强对放射性同位素、射线装置安全和防护的监督管理，促进放射性同位素、射线装置的安全应用，保障人体健康，保护环境，制定本条例。

第二条　在中华人民共和国境内生产、销售、使用放射性同位素和射线装置，以及转让、进出口放射性同位素的，应当遵守本条例。

本条例所称放射性同位素包括放射源和非密封放射性物质。

第三条　国务院生态环境主管部门对全国放射性同位素、射线装置的安全和防护工作实施统一监督管理。

国务院公安、卫生等部门按照职责分工和本条例的规定，对有关放射性同位素、射线装置的安全和防护工作实施监督管理。

县级以上地方人民政府生态环境主管部门和其他有关部门，按照职责分工和本条例的规定，对本行政区域内放射性同位素、射线装置的安全和防护工作实施监督管理。

第四条　国家对放射源和射线装置实行分类管理。

根据放射源、射线装置对人体健康和环境的潜在危害程度，从高到低将放射源分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类，具体分类办法由国务院生态环境主管部门制定；将射线装置分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类，具体分类办法由国务院生态环境主管部门商国务院卫生主管部门制定。

第二章　许可和备案第五条　生产、销售、使用放射性同位素和射线装置的单位，应当依照本章规定取得许可证。

第六条　除医疗使用Ⅰ类放射源、制备正电子发射计算机断层扫描用放射性药物自用的单位外，生产放射性同位素、销售和使用Ⅰ类放射源、销售和使用Ⅰ类射线装置的单位的许可证，由国务院生态环境主管部门审批颁发。

除国务院生态环境主管部门审批颁发的许可证外，其他单位的许可证，由省、自治区、直辖市人民政府生态环境主管部门审批颁发。

国务院生态环境主管部门向生产放射性同位素的单位颁发许可证前，应当将申请材料印送其行业主管部门征求意见。

教科版选修3《放射性的应用、危害与防护》教案及教学反思1. 教学目标1.了解放射性的应用和危害，并掌握相关的防护措施；2.掌握放射性元素的放射性本质、种类、辐射方式和辐射损伤的特点；3.能够运用所学知识，正确评估放射性环境的安全性。

2. 教学内容和方法2.1 教学内容1.放射性的概念和本质；2.放射性元素的种类和特点；3.放射性的辐射方式和辐射损伤；4.放射性的应用和危害；5.放射性环境的安全性评估及相关防护措施。

2.2 教学方法1.讲授法：通过讲解，向学生介绍放射性的相关知识；2.实验法：通过实验，让学生直观体验和了解放射性元素的放射方式和辐射损伤；3.讨论法：通过讨论，促进学生思考和交流；4.观摩法：通过观摩相关视频和图片，增加学生的兴趣和参与度。

3. 课程设计3.1 教学准备1.确保实验器材及设备的齐备性；2.提前准备好相关的教材、课件和视频资源；3.确保教室环境整洁、安全。

3.2 教学过程第一节放射性的概念和本质1.概念解释：阅读课本有关放射性的知识，引导学生掌握放射性的概念和本质，并结合实际生活中的案例进行讨论。

第二节放射性元素的种类和特点1.展示实验：通过展示实验，让学生直观体验和了解放射性元素的分类和特点。

第三节放射性的辐射方式和辐射损伤1.实验操作：通过实验操作，让学生探究放射性元素的辐射方式和辐射损伤。

第四节放射性的应用和危害1.组织讨论：组织学生进行小组讨论，探究放射性的应用和危害，并展开展示。

第五节放射性环境的安全性评估及相关防护措施1.案例分析：结合生活中的案例，引导学生了解放射性环境的安全性评估和防护措施，并提高学生的安全意识。

3.3 教学评价1.实验报告：要求学生完成实验报告，对实验过程和结果进行总结和反思，评价其实验操作和数据处理的准确性；2.课堂讨论：对学生的课堂讨论进行评价，评估其思考能力和表达能力；3.学习笔记：要求学生认真记录学习笔记，评价其学习态度和出勤情况。