第十九章原子核
§3 探测射线的方法
1
、使气体或液
体电离
以这些离子
为核心，过饱
和汽会产生云
雾，过热液体
会产生气泡.虽然放射线看不见，但是我们可以根据一
些现象来探知放射线的存在，例如：探测射线的方法
2
、使照相底片
感光虽然放射线看不见，但是我们可以根据一
些现象来探知放射线的存在，例如：探测射线的方法
3
、使荧光物
质产生荧光虽然放射线看不见，但是我们可以根据一
些现象来探知放射线的存在，例如：探测射线的方法威耳逊云室
构造：一个圆筒状容器，低部可以上下移动，上盖是透明的，内有干净空气。
实验：加入少量酒
精，使酒精蒸汽达
到过饱和状态。如
果有粒子在室内气
体中飞过，过饱和
蒸汽会以粒子为核
心凝成雾滴，显示射线轨迹。照
明
光束放
射源观察射线在云室中的径迹(轨迹见教材)：
a 射线在云室中的径迹：
原因：a 粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿途产生的离子多。
ß射线在云室中的径迹：
原因：ß 粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，
电离本领小，沿途产生的离子少。
γ粒子电离能力很弱，云室中一般看不到它的
径迹。直而粗
比较细，且常常弯曲
气泡室的原理同
云室类似。气泡室里
装的是液体，使室内
的温度略低于液体的
沸点，当气泡室的压强突然降低，液体的气泡室
沸点降低因此液体过热，在通过室内射线粒子
周围就有气泡形成．通过照片上记录的情况，可以分析粒子的带电、动量、能量等情况。盖革－米勒计数器
原理：射线粒子进入
管中，使管中气体电
离，产生的电子在电
场中加速，撞击气体
分子，又使气体分子
电离……这样，一个
粒子进入管中，在电
路中产生一次脉冲放
电，利用电子仪器将
放电次数记录下来。
优点：
G-M计数器非常灵敏，用它检测射线
十分方便。
不足：不同射线在计数器中产生的现象相同，
因此只能用来计数，不能区分射线种类；如
果同时有大量粒子，或两个粒子向来的时间间隔小于200μs，计数器也不能区分。盖革－米勒计数器第十九章原子核
§4 放射性的应用与防护1、卢瑟福用α粒子轰击氮核，生成质子和氧17.第一次实现了原子核的人工转变。
1 2016高中物理 第19章 第3、4节 探测射线的方法 放射性的应用与防护同步练习 新人教版选修3-5
基础夯实
一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)
1．关于气泡室，下列说法错误的是( )
A．气泡室里装的是液体
B．气泡室的Ⅰ作原理是刚开始压强很大，以后压强突然降低，液体沸点变低，粒子通过液体时在它周围有气泡生成
C．气泡室的原理同云室相似
D．粒子在气泡室中运行轨迹可用来分析带电粒子动能等情况，不能用来分析动量
答案：D
解析：根据气泡室的工作原理可知A、B、C三选项正确。把气泡室放在磁场中，粒子在洛伦兹力的作用下径迹为曲线，根据照片可分析粒子的带电情况、动量和能量，故D选项是错误的说法。
2．下列关于盖革—米勒计数器的说法错误的是( )
A．射线的电离作用使计数器计数
B．α射线的电离作用强，而γ射线电离作用弱，故计数器只能记录α粒子
C．无论是α、β、γ射线都能用计数器计数
D．计数器不能区分时间间隔小于200μs的两个粒子
答案：B
解析：根据盖革—米勒计数器的计数原理可知，当射线进入管内时，它使管内气体电离，产生的电子在电场中加速到达阳极，正离子到达阴极，产生脉冲放电，使计数器计数。选项A、C正确，B错误；两个射来的粒子如果时间间隔小于200μs，计数器不能区分，故选项D正确。
3．用中子轰击氧原子核的核反应方程式16 8O＋10n→a7N＋0bX，对式中X、a、b的判断正确的是( )
A．X代表中子，a＝17，b＝1
B．X代表正电子，a＝17，b＝－1
C．X代表正电子，a＝17，b＝1
D．X代表质子，a＝17，b＝1
答案：C
解析：根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示为01e，为正电子，故C项正确。 2 4．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( )
A．利用γ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
高中物理选修3-5
1 第3节 探测射线的方法
第4节 放射性的应用与防护
学习目标 核心提炼
1.知道射线粒子使气体或者液体电离、使照相底片感光、使荧光物质产生荧光。 3个方法——云室
气泡室
盖革—米勒计数器
1个概念——放射性同位素 2.了解云室、气泡室和计数器的简单构造和基本原理。
3.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素。
4.知道核反应及其遵循的规律。
5.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
阅读教材第73～75页内容，了解探测射线的几种方法。
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，过饱和的蒸汽会产生雾滴，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：当酒精蒸汽达到过饱和状态，粒子在云室内气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸汽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。
高中物理选修3-5
2 ②
(2)气泡室：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，用它检测射线十分方便。
②缺点：只能用来计数，不能区分射线的种类。
思考判断
(1)威尔逊云室可以显示α粒子和β粒子的径迹。( )
(2)高速β粒子在威尔逊云室中的径迹又短又粗而且是弯曲的。( )
(3)G－M计数器非常灵敏，不仅可以计数，还可以区分射线的种类。( )
[答案] (1)√ (2)× (3)×
二、核反应和人工放射性同位素
阅读教材第76～77页内容，知道核反应遵循的规律，会书写核反应方程。
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：卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，核反应方程14 7N＋42He―→17 8O＋11H。
第3节 探测射线的方法 第4节 放射性的应用与防护
基础巩固
1.(多选)关于放射性同位素,以下说法正确的是( AB )
A.放射性同位素与放射性元素一样,都具有一定的半衰期,衰变规律一样
B.放射性同位素衰变可生成另一种新元素
C.放射性同位素只能是天然衰变时产生的,不能用人工方法制得
D.以上说法均不对
解析:放射性同位素也具有放射性,半衰期也不受物理和化学因素的影响,衰变后形成新的原子核,选项A,B正确;大部分放射性同位素都是人工转变后获得的,选项C,D错误.
2.(2018·甘肃省临夏中学月考)如图(甲)是α,β,γ三种射线穿透能力的示意图,图(乙)是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图(乙)中的检查是利用了哪种射线( C
)
A.α射线 B.β射线
C.γ射线 D.三种射线都可以
解析:α,β,γ三种射线中α射线电离能力最强,γ射线穿透能力最强,因此用γ射线来检查金属内部的伤痕.
3.(多选)下述关于放射性的探测说法正确的是( ABC ) A.气泡室探测射线的原理与云室探测射线原理类似
B.由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况
C.盖革米勒计数器探测射线的原理中利用射线的电离本领
D.盖革米勒计数器不仅能计数,还能用来分析射线的性质
解析:气泡室探测射线原理与云室类似,不同的是气泡室中是在射线经过时产生气泡来显示射线径迹的,选项A正确;由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等,可分析射线的带电、动量、能量等情况,选项B正确;盖革米勒计数器利用射线电离作用,产生电脉冲进而计数,选项C正确;由于不同射线产生的脉冲现象相同,因此计数器只能用来计数,不能区分射线的种类,选项D错误.
4.以下是物理学史上3个著名的核反应方程,x,y和z是3种不同的粒子,其中z是( C )
xLi→2y yN→xO yBe→zC
A.α粒子 B.质子 C.中子 D.电子
