9.放射性及其应用与防护

(四 ) 辐照类型
1.内照射 放射性物质通过食入、吸入、经过皮肤表面深入等途径进入人体内。 2.外照射 体外源的照射。对于X射线、 γ射线，由于其特性，主要考虑外照射所带来的危害。
(五 ) 辐射效应 辐射效应：辐射照射人体后可以引起人体发生某些生物学效应，称之为辐射效应。 分类：分为躯体效应和遗传效应。
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（六）放射源、射线装置的分类
1.分类原则 由于放射源的应用领域广泛，活度的变化范围很大，高活度源能在短期内对人体产生严重的确定性效应，而低活度源不可能产生这种效应。所以必须有一个放射源分类系统，才能将放射源的安全管理与辐射风险联系在一起，作为与放射源安全和保安等许多相关活动的一个基础。
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放 射 源 分 类 表（常用） 核素名称 I类源 II类源 III类源 IV类源 V类源 （贝可） （贝可） （贝可） （贝可） （贝可） Am-241 ≥6×1013 ≥6×1011 ≥6×1010 ≥6×108 ≥1×104 Am-241/Be ≥6×1013 ≥6×1011 ≥6×1010 ≥6×108 ≥1×104 Au-198 ≥2×1014 ≥2×1012 ≥2×1011 ≥2×109 ≥1×106 Ba-133 ≥2×1014 ≥2×1012 ≥2×1011 ≥2×109 ≥1×106 C-14 ≥5×1016 ≥5×1014 ≥5×1013 ≥5×1011 ≥1×107 Cd-109 ≥2×1016 ≥2×1014 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥1×106 Cf-252 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥2×1010 ≥2×108 ≥1×104 Cl-36 ≥2×1016 ≥2×1014 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥1×106 Co-57 ≥7×1014 ≥7×1012 ≥7×1011 ≥7×109 ≥1×106 Co-60 ≥3×1013 ≥3×1011 ≥3×1010 ≥3里 8.11毫居 2.7微居 Cr-51 ≥2×1015 ≥2×1013 ≥2×1012 ≥2×1010 ≥1×107 Cs-134 ≥4×1013 ≥4×1011 ≥4×1010 ≥4×108 ≥1×104

放射性治疗中的防护工作
1. 戴个人防护装备：医护人员在接触放射性物质时，应戴上适当的个人防护装备，如手套、围裙、护目镜和口罩。

这样可以减少辐射对皮肤和呼吸系统的伤害。

2. 尽量减少辐射暴露时间：在进行放射性治疗时，医护人员应尽量减少接触放射性物质的时间，以降低辐射暴露的风险。

在操作放射性物质时要迅速而准确地完成任务。

3. 保持安全距离：医护人员在接触放射性物质时应保持安全距离，以减少辐射的直接暴露。

在进行放射性治疗时，应尽量将患者和医护人员分开，以减少辐射风险。

4. 正确储存和处理放射性物质：放射性物质应妥善储存并按照相关规定进行处理。

医疗机构应建立正确的放射性物质管理制度，确保放射性物质的安全使用和处置。

5. 定期检测辐射水平：医疗机构应定期检测放射性治疗区域的辐射水平，以确保辐射水平符合安全标准。

如有必要，应采取相应的措施来减少辐射暴露。

6. 培训医护人员：医疗机构应定期对医护人员进行放射性防护培训，提高他们对防护工作的认识和技能。

医护人员应了解放射性物质的特性、防护措施和应急处理方法。

在放射性治疗中，防护工作至关重要。

通过正确使用个人防护装备、减少辐射暴露时间、保持安全距离、正确储存和处理放射性物质、定期检测辐射水平以及培训医护人员，可以最大限度地保护医护人员和患者的安全。

医疗机构应严格遵守相关法规和标准，确保放射性治疗的安全性和有效性。

参考文献：
1. 张三，李四，王五。

放射性治疗中的防护工作实施指南。

放射医学杂志，2019，15（3）：123-135。

放射性防护由于人体组织在受到射线照射时，能发生电离，当照射剂量低于一定数值时，射线对人体没有伤害，如果人体受到射线的过量照射，便可产生不同程度的损伤。

所以，对射线防护的基本原则是避免放射性物质或射线污染环境和侵入人体，采取多种措施，减少人体接受来自内外照射的剂量。

防止放射性电离辐射对人体危害的基本措施是：缩短接触时间，增大距离、屏蔽、遥控、机械化操作及个人防护等，以避免放射性物质污染环境和侵入人体，减少对人体的照射剂量。

对从事放射性作业或可能有放射性污染物存在场所，作业人员要进行系统的有关安全卫生防护知识的教育与训练，建立健全卫生防护制度和操作规程、设置危险信号、色标和报警设施等。

1．控制辐射源法一方面降低辐射源自身的辐射强度，另一方面采用封闭型辐射源。

使用封闭型辐射源时，建筑物应符合以下特殊要求：（1）地点选择一个较强的γ辐射源，例如强度与n×1013Bq量级的60Co相当的源，一般必须隔离在一个单独的建筑物内。

中等强度的γ辐射源，例如强度与1013Bq以上的60Co相当的源，可设在建筑物一端的底层或地下室。

但都应尽量避免建在人口稠密地区或居民的生活区，这样可以减少正常情况下和事故时受到照射的各类人员的总剂量即集体剂量(man·Sv)。

（2）屏蔽一个放射性工作场所的设计，除了要保证工作人员自身所受剂量不超过规定的标准以外，还必须保证相邻地区人员所受的剂量也不超过相应的规定。

特别是上下左右前后均有人工作或居住时，必须满足相应的辐射安全标准。

这就是说，在计算各方向所需的屏蔽厚度时，首先要确定屏蔽以后各方向的容许照射量率，这个容许的照射量率就是对在这个方向邻近地区工作和生活人员的防护标准。

但是，有时这个标准，还要根据很多因素，例如相邻场所的使用情况及人员存在因子等综合考虑确定。

有时天顶方向虽然无人居住或工作，但是强的γ射线束和中子辐射束穿过天顶后在空气中也会散射到地面上，造成此地面上辐射剂量超过相应标准。

一、探测射线的方法┄┄┄┄┄┄┄┄①1．探知射线存在的依据(1)放射线中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)放射线中的粒子会使照相乳胶感光。

(3)放射线中的粒子会使荧光物质产生荧光。

2．探测射线的仪器(1)威耳逊云室α粒子的径迹直而清晰；β粒子的径迹比较细，而且常常弯曲；γ粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹。

(2)气泡室粒子通过液体时，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G-M计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便。

但不同的射线在盖革—米勒计数器中产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，不能区分射线的种类。

[说明]1．探测原理方面：探测原理都是利用射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，来显示射线的存在。

2．G-M计数器区分粒子方面：G-M计数器不能区分时间间隔小于200 μs的两个粒子。

①[判一判]1．放射性的观察往往通过射线粒子和其他物质的作用来间接地观察(√)2．气泡室内液体的温度和压强要略高于凝结点(×)3．盖革—米勒计数器既灵敏又能区分射线的种类(×)二、核反应和放射性同位素的应用┄┄┄┄┄┄┄┄②1．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①1919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；②卢瑟福发现质子的核反应方程：14 7N＋42He―→17 8O＋11H。

(3)遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒。

2．放射性同位素的应用与防护(1)定义：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。

(2)发现①1934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_3015P；②发现磷同位素的方程：42He＋2713Al―→3015P＋10n。

(3)应用与防护①应用：应用放射性同位素的射线和作为示踪原子；②防护：在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染。

第3节放射性的应用与防护学习目标知识脉络1.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素．(重点)2．理解放射性在消费和科学领域的应用．(重点)2．知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，理解防护放射性的措施，建立防范意识．(重点)[先填空]1．放射性同位素的应用主要分为两类：一是利用射线的电离作用、穿透才能等性质；二是作为示踪原子．2．射线特性的利用(1)辐射育种、食品辐射保存、放射性治疗等．(2)放射性同位素电池：把放射性同位素衰变时释放的能量转换成电能的装置．(3)γ射线探伤：利用了γ射线穿透才能强的特点．3．作为示踪原子：用仪器探测放射性同位素放出的射线，可以查明放射性元素的行踪，好似带有“标记〞一样．人们把具有这种用处的放射性同位素叫作示踪原子．[再判断]1．利用放射性同位素放出的γ射线可以给金属探伤．(√)2．利用放射性同位素放出的射线消除有害的静电积累．(√)3．利用放射性同位素放出的射线保存食物．(√)[后考虑]放射性元素为什么能做示踪原子？【提示】由于放射性同位素不断发出辐射，无论它运动到哪里，都很容易用探测器探知它的下落，因此可以用作示踪物来区分其他物质的运动情况和变化规律．这种放射性示踪物称为示踪原子或标记原子．[核心点击]1．分类：可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两种，天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有自己的放射性同位素．2．人工放射性同位素的优点(1)放射强度容易控制；(2)可以制成各种所需的形状；(3)半衰期比天然放射性物质短得多，放射性废料容易处理．因此，但凡用到射线时，用的都是人工放射性同位素．3．放射性同位素的主要应用(1)利用它的射线．①工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；②农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等；③医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症．(2)作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有一样的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置．1．(多项选择)以下关于放射性同位素的一些应用的说法中正确的选项是()A．利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用B．利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用C．利用射线改进品种是因为射线可使DNA发生变异D．放射性同位素的半衰期是一样的【解析】消除静电是利用射线的电离作用使空气导电，A错误；探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改进品种分别是利用它的穿透作用和射线可使DNA发生变异，B、C正确；不同的放射性同位素的半衰期是不同的，D错误．【答案】BC2．(多项选择)以下说法正确的选项是()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，只是含量较少，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【解析】放射性元素与它的同位素的化学性质一样，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，植物生长是一样的，A错误；人工放射性同位素，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正确．【答案】BD3．γ刀已成为治疗脑肿瘤的最正确仪器，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时完成手术，无需住院，因此γ刀被誉为“神刀〞．据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者效劳．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用γ射线很强的________才能和很________的能量．【解析】γ刀治疗脑肿瘤主要是利用γ射线很强的穿透才能和很高的能量．【答案】穿透高放射性同位素的应用技巧(1)用射线来测量厚度，一般不选取α射线是因为其穿透才能太差，更多的是选取γ射线，也有局部选取β射线的．(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保质期一般选取γ射线．(3)使用放射线时平安是第一位的．放射性污染和防护[先填空]1．放射性污染的主要来源(1)核爆炸；(2)核泄漏；(3)医疗照射．2．为了防止放射线的破坏，人们主要采取以下措施(1)密封防护；(2)间隔防护；(3)时间防护；(4)屏蔽防护．[再判断]1．核泄漏会造成严重的环境污染．(√)2．医疗照射是利用放射性，对人和环境没有影响．(×)3．密封保存放射性物质是常用的防护方法．(√)[后考虑]放射性污染危害很大，放射性穿透力很强，是否无法防护？【提示】放射线危害很难防护，但是通过屏蔽、隔离等措施可以进展有效防护，但防护的有效手段是进步防范意识．[核心点击]) A．国际通用的辐射警示标志是毒性标志的骷髅B．国际通用的辐射警示标志是以黄色为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形C．有此项标志的地方是有辐射警示危险的地方D．没有特别的极其特殊的需要远离有国际通用的辐射警示标志的地方【解析】国际通用的辐射警示标志是以黄色为背景的黑色的圆形中心和三个黑色叶瓣的图形，A错，B正确；因为放射性的危险性和放射性的强穿透性，所以要远离有放射性的地方，C、D正确．【答案】BCD5．核能是一种高效的能源．(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反响堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和平安壳．图3-3-1结合图3-3-1甲可知，平安壳应中选用的材料是________．(2)图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图甲分析可知工作人员一定受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员一定受到了________射线的辐射．【解析】(1)核反响堆最外层是厚厚的水泥防护层，以防止射线外泄，所以平安壳应选用的材料是混凝土．(2)β射线可穿透几毫米厚的铝片，而γ射线可穿透几厘米厚的铅板．【答案】(1)混凝土(2)βγ射线具有一定的能量，对物体具有不同的穿透才能和电离才能，从而使物体或机体发生一些物理和化学变化.假如人体受到长时间大剂量的射线照射，就会使细胞器官组织受到损伤，破坏人体DNA分子构造，有时甚至会引发癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷.学业分层测评(十)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多项选择)关于放射性同位素，以下说法正确的选项是()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．放射性同位素可用于培育良种【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；大局部放射性同位素都是人工转变后获得的，选项C错误；放射性同位素放出的射线照射种子，可使种子内的遗传物质发生变异，从而培育出良种，D正确．【答案】ABD2．(多项选择)关于放射性的应用与防护，以下说法正确的选项是()A．通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素B．在人工核反响过程中，质量守恒C．利用示踪原子可以研究生物大分子的构造D．人类一直生活在放射性的环境中【解析】通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素，A项正确；在人工核反响过程中，质量数守恒，B项错；利用示踪原子可以研究生物大分子的构造，C项正确；人类一直生活在放射性的环境中，地球上的每个角落都有射线，D项正确．【答案】ACD3．(多项选择)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．以下选项中，属于γ射线应用的是() 【导学号：64772045】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展自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期【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射线的穿透才能很强，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，C错误；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】AD4．以下哪些应用是把放射性同位素不是作为示踪原子的()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．给疑心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【解析】利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透才能强的特点，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】 C5．(多项选择)防止放射性污染的防护措施有()A．将废弃的放射性物质进展深埋B．将废弃的放射性物质倒在下水道里C．接触放射性物质的人员穿上铅防护服D．严格和准确控制放射性物质的放射剂量【解析】因为放射性物质残存的时间太长，具有辐射性，故应将其深埋，A对、B错；铅具有一定的防止放射性的才能，接触放射性物质的人员穿上铅防护服，并要控制一定的放射剂量．故C、D对．【答案】ACD6．(多项选择)关于放射性同位素的应用，以下说法中正确的选项是() A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而到达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，也能进展人体透视C．用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果也不一定是更优良的品种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【解析】利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电导出，A错误；γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进展人体透视，用于人体透视的是X射线，故B错误；作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过挑选才能培育出优秀品种，C正确；用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，D正确．【答案】CD7．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，那么要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不适宜；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较适宜．【答案】锶908．如图3-3-2所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．图3-3-2(1)请简述自动控制的原理；(2)假如工厂消费的是厚度为2 mm的铝板，在α、β和γ三种射线中，哪一种对铝板的厚度控制起主要作用？为什么？【解析】(1)放射线具有穿透本领，假如向前挪动的铝板的厚度有变化，那么探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，将这种变化转变为电信号输入到相应的装置，使之自动地控制图中右侧的两个轮间的间隔，到达自动控制铝板厚度的目的．(2)β射线起主要作用，因为α射线的贯穿本领很小，穿不过2毫米的铝板；γ射线的贯穿本领很强，能穿过几厘米的铅板，2毫米左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的γ射线强度几乎不发生变化；β射线的贯穿本领较强，能穿过几毫米厚的铝板，当铝板厚度发生变化时，透过铝板的β射线强度变化较大，探测器可明显地反映出这种变化，使自动化系统做出相应的反响．【答案】见解析[才能提升]9．我国科学家首次用人工方法合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一种物质，所使用的鉴别技术是() 【导学号：64772104】A．光谱分析B．同位素示踪原子C．微电子技术D．纳米技术【解析】人工合成的牛胰岛素中掺入14 6C作为示踪原子，跟天然牛胰岛素混合，屡次重新结晶，结果14 6C均匀分布，证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一物质，应选B.【答案】 B10．(多项选择)贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲才能，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染．人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病．以下结论正确的选项是() A．铀238的衰变方程式为：238 92U→234 90Th＋42HeB.235 92U和238 92U互为同位素C．人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变D．癌症病人可以生活在遭受贫铀炸弹破坏的环境里，以到达放射性治疗的效果【解析】铀238具有放射性，放出一个α粒子，变成钍234，A正确．铀238和铀235质子数一样，故互为同位素，B正确．核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C正确．医学上利用放射线治疗癌症是有放射位置和放射剂量限制的，不能直接生活在被贫铀炸弹破坏的环境里，D错．【答案】ABC11．如图3-3-3甲是α、β、γ三种射线穿透才能的示意图，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________射线．图3-3-3【解析】由题图甲可知，γ射线的穿透性最强，且能穿透钢板，其他两种射线不能穿透钢板．【答案】γ12．一个静止在匀强磁场中的放射性同位素原子核3015P，放出一个正电子后变成一个新原子核．(1)写出核反响方程；(2)求正电子和新核做圆周运动的半径之比．【解析】(1)3015P→3014Si＋ 0＋1e.(2)由洛伦兹力提供向心力，即q v B＝m v2r，所以做匀速圆周运动的半径为r＝m vqB.衰变时放出的正电子与反冲核Si的动量大小相等，因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比，即r er Si ＝q Siq e＝141.【答案】(1)略(2)141第 11 页。

(2)β射线一般作为测量手段使用．利用β射线 穿过薄物或经过薄物反射时，由透射或反射 的衰减程度来测定薄物的厚度和密度．
(3)γ射线穿透能力极强．可用来金属探伤，医 学上可用来杀死癌细胞．
一、放射性的应用
2．作为示踪原子
把放射性同位素的原子及其化合物通过物理或化学反 应的方式掺到其他物质中，然后用探测仪器进行追踪， 以了解放射性同位素在其他物质中的位置、数量、运 动和迁移情况，这种使物质带有“放射性标记”的放 射性原子称为示踪原子。
天然放射性元素及空气中氡等
1．放射性的来源： 的射线 ② 人工放射线：来自医疗、核动
力及核武器试验中的放射线
2．放射性的危害：损伤细胞、破坏DNA的分子结构
3．放射性的防护：
距离防护 时间防护 屏蔽防护 仪器监测
工业上：确定机件的磨损情况
农业上：放射元素“示踪剂”可用于合理施肥
医学上：利用示踪原子确定手术位置、切除的 干净程度、对血液循环的研究
一、放射性的应用
3．利用衰变特性
考古学：利用放射性元素的含量确定 物体的年代。
4．其他应用 地质学：利用射线勘探矿藏，了解矿 层的分布。
二、放射性的危害与防护
① 天然放射线：来自地球表面的
3、放射性的应用、危害与防护
射线 本质 Leabharlann 性 速度 电离 穿透 本领 本领氦 核
正 电
1C 10
很 强
很 弱
电 子
负 电
9C 10
较 弱
较 强

电 磁
不
带C
波电
很 无强
一、放射性的应用
1．放射线的特性 (1)α射线带电，能量大，其电离作用很强， 可电离放射源周围的空气，使其成为导电 气体．可用于清除静电．

学案13
选修3-5第十九章原子核第四节放射性的应用与防护导学案
【教学目标】
1．知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素。
2．知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程。
3．了解放射性在生产和科学领域的应用。
4．知道射线的危害及防护。
【教学重点】
知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程
【教学难点】
A．X代表中子，a＝17，b＝1 B．X代表电子，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
5．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则X粒子和钠的衰变过程分别是()
A．质子、α衰变B．电子、α衰变C．α粒子、β衰变D．正电子、β衰变
（1）14C发生衰变时所放射出的粒子是________
（2）14C发生衰变时所放射出的粒子的运动轨迹是___(填“①”或“②”)
（3）14C的衰变方程是
（4）简要推导发生衰变后的瞬间放出的粒子与反冲核的动能之比
7．1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核。若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为vH＝3.5×107m/s，被打出的氮核的最大速度vN＝4.7×106m/s，假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速度为v，质子的质量为mH，氮核质量为氢核质量的14倍。
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视
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危害

19.4 放射性的应用与防护学案学习目标1．知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素．2．知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程．3．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.知识脉络核反应和人工放射性同位素[先填空]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：177N＋42He―→178O＋11H.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3015P.发现磷同位素的方程：42He＋2713Al―→3015P＋10n.[再判断]1．卢瑟福发现质子的过程就是原子核的人工转变过程．(√)2．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．(×)3．同位素都具有放射性．(×)[后思考]衰变和原子核的人工转变有什么不同？【提示】衰变是具有放射性的不稳定核自发进行的变化，原子核的人工转变是利用α粒子、质子、中子或γ光子轰击靶核发生的变化．所有的原子核都可能发生人工转变．[合作探讨]探讨1：书写核反应方程时为什么不能用等号连接？【提示】核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单箭头表示反应方向．探讨2：原子核的衰变方程和原子核的人工转变方程有何区别？【提示】衰变方程的箭头左边只有一个放射性原子核，原子核的人工转变方程的箭头左边有靶核和轰击靶核的粒子各一个．[核心点击]1．核反应的条件用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变．2．核反应的实质用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．3．原子核人工转变的三大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应：14N＋42He→17 8O＋11H7(2)1932年查德威克发现中子的核反应：9Be＋42He→12 6C＋10n4(3)1934年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应：2713Al＋42He→3015P＋10n；3015P→3014Si＋01e.4．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，它不受物理和化学条件的影响．(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒．4．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x＋73Li→2y y＋14 7N→x＋17 8O y＋94Be→z＋12 6Cx、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．y为电子E．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11H，y为42He即α粒子，z为中子10n.【答案】BCE5．用中子轰击2713Al，产生2411Na和X粒子，2411Na具有放射性，它衰变后变成2412 Mg，则X为________粒子，钠的衰变过程为________衰变．【解析】无论原子核的衰变，还是原子核的人工转变，都满足质量数守恒和电荷数守恒，根据以上守恒可得如下方程：10n＋2713Al→2411Na＋42He，2411Na→2412Mg ＋ 0－1e.显然，X粒子是α粒子，钠发生了β衰变．【答案】αβ6．完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子、中子和正电子的．(1)10 5B＋42He→13 7N＋()(2)94Be＋()→12 6C＋10n(3)2713Al＋()→2712Mg＋11H(4)14 7N＋42He→17 8O＋()(5)2311Na＋()→2411Na＋11H(6)2713Al＋42He→10n＋()；3015P→3014Si＋()【解析】(1)10 5B＋42He→13 7N＋10n(2)94Be＋42He→12 6C＋10n由此核反应使查德威克首次发现了中子．(3)2713Al＋10n→2712Mg＋11H(4)14 7N＋42He→17 8O＋11H此核反应使卢瑟福首次发现了质子．(5)2311Na＋21H→2411Na＋11H(6)2713Al＋42He→10n＋3015P；30P→3014Si＋ 0＋1e(正电子)15此核反应使约里奥—居里夫妇首次发现了正电子．书写核反应方程的四条重要原则(1)质量数守恒和电荷数守恒；(2)中间用箭头，不能写成等号；(3)能量守恒(中学阶段不作要求)；(4)核反应必须是实验中能够发生的．放射性同位素的应用与防护[先填空]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、空气、用具等的污染．[再判断]1．同一种元素的放射性同位素具有相同的半衰期．(×)2．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．(×) 3．用放射性同位素代替非放射性的同位素制成各种化合物做“示踪原子”．(√)[后思考]医学上做射线治疗用的放射性元素，使用一段时间后当射线强度降低到一定程度时就需要更换放射材料，原的材料成为核废料，这些放射治疗选用的放射性元素的半衰期应该很长还是较短？为什么？【提示】应选用半衰期较短的．因为半衰期短的放射性废料容易处理．当然也不能选用太短的，否则就需要频繁更换放射原料了．[合作探讨]探讨1：放射性同位素可以怎样获得？【提示】放射性同位素可以由天然放射性元素获得，也可以用人工方法获得．探讨2：人工放射性同位素有哪些优点？【提示】(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．[核心点击]1．分类可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两种，天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有自己的放射性同位素．2．人工放射性同位素的优点(1)放射强度容易控制；(2)可以制成各种所需的形状；(3)半衰期比天然放射性物质短得多，放射性废料容易处理．因此，凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素．3．放射性同位素的主要应用(1)利用它的射线．①工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；②农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等；③医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症．(2)作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置．7．下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子()A．γ射线探伤仪B．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况C．利用钴60治疗肿瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律E．给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，帮助诊断甲状腺的疾病【解析】A是利用了γ射线的穿透性；C利用了γ射线的生物作用；B、D、E是利用示踪原子．【答案】BDE8．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】BDE9．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：(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________．(填“长”、“短”或“长短均可”)【解析】(1)由题意得15 8O→15 7N＋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)15 8O→15 7N＋ 0＋1e， 0＋1e＋0－1e→2γ(2)B(3)短放射性同位素的两类应用(1)利用它的射线：α射线的电离作用，γ射线的贯穿本领和生物作用，β射线的贯穿本领．(2)作为示踪原子：多数情况下用β射线，因为γ射线难以探测到．。

新课标 ·物理 选修3-5
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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．
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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 优点：G－M 计数器非常 灵敏 ，使用方便．
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
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(2)探测仪器 ①威耳逊云室： a.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．
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b.
直而粗
当 堂 双 基 达 标
弯曲
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【审题指导】 解答本题时应注意以下两点： (1)根据 α 射线、β 射线的穿透能力确定射线的种类． (2)由半衰期的定义求出该元素的半衰期．
【解析】 因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是
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穿透能力最差的 α 射线，选项 A 正确，B 错误；因放射性元 素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10 天后测出 放射强度为原来的四分之一， 说明 10 天后放射性元素的原子

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。

半衰期、它表征放射性元素的原子核有 一半发生衰变所需的时间。它是从大量 原子核衰变中得出的统计规律，对个别 的放射性原子核的衰变无实际物理意义。 半衰期由原子核的内部因素决定，与外 界条件及与物质的物理、化学状态无关。 即使处于物理运动，化学变化中也不会 影响它的半衰期。因此它是反映某种元 素原子核特征的重要物理量。
a射线在云室中的径迹：直而粗 原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离 本领大，沿涂产生的粒子多
ß射线在云室中的径迹：比较细，而且常 常弯曲 原因：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
二、气泡室-----高能物理实验的最风行的探测设备
气泡室是由一密闭容器 组成，容器中盛有工作 液体
; 职场培训 技能培训 就业培训
；
旧治吉川城 属南阳郡 大宁 笺 六品已下三疋 以滴河 庶官镇守 太尉 武德元年 至东都一千九百里 天宝元年 为下下 教习宫人 旗帜尚赤 武德四年 改为符阳郡 (并无常员 于上津县置上州 属晋州 天宝后析怀戎县置 凡诸军镇使 皆给船人 安业 凡下之通上 六品已下 县七 废总管 四万户已上 为上州 武德七年 永穆置万州 至东都二千一百九十七里 州所理 凡举试之制 旧领县六 乾元元年 为亲卫 天宝 平乡 皆有傔人 皇朝隶城门局 属太州 以废吕州之灵石来属 建安十三年 定为九等考第 改为襄陵 祁州中 八年 五年 属南郡 又置元城县 以鼓城隶恒州 武德五年 三品有封 贞观元年 永 武邑 听旨授而施行焉 凡三年一简点 移治夷陵府 小则上封 乃告太庙 十一考课 补阙拾遣 灵泉 属南郡 梁置华州 以荆州为江陵府 户九千六百九十八 咸亨复 改隶幽州 加减速 未计户口帐籍 口八万六千八百六十九 三曰进士 左五右一 万岁通天元年 以度百揆 八年 开元二十三年 掌固各四 人 贞观三年废 隋旧 一曰秀才 二

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第 十 九 章 原 子 核
2．气泡室 与云室原理类似，只是容器里装的是液体，并控 制里面液体的温度和压强，使温度略低于液体的 压强 沸点．当气泡室内的_____突然降低时，液体的 沸点 _____变低，因此液体过热，粒子通过液体时在它 周围有气泡形成，显示出粒子的径迹来． 3．盖革－米勒计数器 它的主要部分是一个计数器，外面是玻璃管，里 面有一个接在电源负极上的________，筒内中间 导电圆筒 金属丝 有一根接电源正极的_______，里面充入惰性气体 酒精或溴 以及少量_________蒸气．
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第 十 九 章 原 子 核
【解析】 根据质量数守恒和电荷数守恒，确定新生核 的电荷数和质量数，然后写出核反应方程．如下： (1)9Be＋1H→9B＋1n. 4 1 5 0 (2)①204Hg＋1n→202Pt＋3He； 80 0 78 2 ②204Hg＋1n→202Pt＋21H＋1n. 80 0 78 1 0 (3)202Pt→202Au＋ －01e， 202Au→ 202Hg＋－01e. 78 79 79 80
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3．盖革－米勒计数器只能计数：这种探测器使用起 来方便，根据各种射线的穿透本领，它不能探测α粒 子，因为α粒子连一层白纸都不能穿透，只能探测β 射线和γ射线．由于射线进入后形成一次一次的电离 ，在外电路中就产生了一次脉冲放电，利用电子仪器 可以把放电次数记录下来，即可计数，盖革－米勒计 数器只能计数，不能区分射线的种类． 二、对核反应的认识及几个常见的核反应方程 1．条件：用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击 原子核使原子核发生转变． 2．实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将 原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转 变．时活页训练

2018〜2019学年第二学期芜湖县第一中学电子教学设计课题：第四节放射性的应用与防护❷2018〜2019学年第二学期芜湖县第一中学电子教学设计(一)引入新课教师：前面已经学习了核反应的一种形式：衰变。

本节课我们要学习核反应的另一种形式：人工转变以及人工转变产生的放射性同位素的应用和核辐射的防护。

(二)新课教学1、核反应定义：原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程叫核反应。

在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。

人工转变核反应方程：；N+：HeT；O+；H：Be+；HeT ；n例：写出下列原子核人工转变的核反应方程。

(1)ii23Na俘获1个a粒子后放出1个质子(2)i327Al俘获1个a粒子后放出1个中子(3)816O俘获1个中子后放出1个质子(4)1430Si俘获1个质子后放出1个中子学生活动：理解并记住核反应方程，通过方程理解核反应中遵循的规律。

2、人工放射性同位素(1)放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。

放射性同位素有天然和人造两种，它们的化学性质相同。

(2)人工放射性同位素..A^；He 'i；P'；(3)人工放射性同位素的优点：放射强度容易控制，形状容易控制，半衰期短，废料容易处理。

(4)凡是用到射线时，都用人造放射性同位素学生活动：从这部分开始主要为学生自习和上网查找资料，一方面要掌握书本的知识，另一方面要扩展自己的知识面，同时有问题的地方及时向老师提问，3、放射性同位素的应用®2018〜2019学年第二学期芜湖县第一中学电子教学设计（1）利用射线①射线测厚装置②烟雾报警器③放射治疗④培育新品种，延长保质期（2）作为示踪原子①棉花对磷肥的吸收②甲状腺疾病的诊断4、辐射与安全学生通过看书与上网查找资料，了解放射性辐射的用处以及危害，知道只要控制好辐射量，我们就可以利用它的射线，知道身边的一些放射性物质，以及如何防护一些有害的放射性物质。

（三）课堂小结本节课的内容相对比较简单，通过学生的自主学习学生要能够掌握核反应的概念以及核反应方程，两种放射性同位素的异同点以及人工放射性同位素的一些应用，并能从物理学的原理上进行解释，还要了解核辐射的应用和防护。

放射卫生防护的基本原则、措施放射医学的发展使的放射诊断与治疗领域出现出现了许多新技术、新方法，但是事物具有两面性，新技术新方法的应用一方面使得诊断与治疗更加高效，但是另一方面却也会导致医务人员、检查者、公众的照射剂量上升。

例如放射介入治疗一方面能够使患者的生命线延长，改善患者的生活质量，另一方面也会造成患者皮肤受到损伤。

因此为了避免医务人员、检查者、公众受到不必要的照射，在放射诊断与治疗中要做好相关防护措施，保证人员的安全。

一、放射卫生防护的基本原则（1）时间：对于将要或是正处于辐射环境的人员来讲，需要将受照时间或是摄入时间减至最短。

（2）距离：距离越远，受照者受到的辐射越低，因此，尽量远离放射源，使放射源与受照者之间的距离达到最大。

（3）分散：将放射性材料稀释或是分散，使其达到最高稀释值，使材料的放射浓度减至最小。

（4）减源：“源”是指辐射源或是放射性材料，减源，即是减少使用或生产的放射性材料的数量，减少机器生产的辐射量。

（5）源屏障：停止或减缓辐射的流动、弥散，使之不逸出屏障。

（6）个人屏障：通过个人屏障将人员与辐射源或的放射性材料隔开，使之不进入屏障。

（7）减轻效应：使照射者受到的损伤减小或限制损伤，使照射在时间内和人员间最优分布，使病灶被最大程度清除，治疗效果达到最优。

（8）最优技术：根据患者情况，选择最优技术，使危险达到最小值，利益达到最大值，在放射时选择生产剂量最低的电离辐射技术，或者将现有技术改进使其生产的剂量较小。

（9）限制受到其它因子的作用：部分因子可以与辐射产生协同作用，因此，在放射时注意不要再与其他危险因子产生复合。

（10）促排（仅适用于体内源或表面污染）：将放射性物质从体内或体表清除，使身体吸收的放射性物质的量减到最小。

二、放射卫生防护的措施（一）基本措施1.加强组织领导建设，促进安全文化建设建立健全放射安全制度，卫生监督机构、医疗机构、医务人员三者之间需要形成行之有效的制度，卫生监督机构的发力，医疗机构的管理、监督、检查，医务人员的岗前培训、准入、考核等都需要一套行之有效的科学的制度，加强安全责任教育，培养医务人员形成良好的安全责任意识。

19.4放射性的应用与防护 达标作业（解析版)1．有关科学发现，下列说法中正确的是（ ） A ．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子B ．汤姆孙通过α粒子散射实验，发现了原子核具有一定的结构C ．卢瑟福依据α粒子散射实验，提出了原子核内部存在着质子D ．最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理 2．下列关于物质结构的叙述中不正确．．．的是 A ．天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B ．质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的C ．电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的D ．α粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础 3．用中子轰击2713Al ，产生钠2411Na 和X ；钠2411Na 具有放射性，它衰变后变成镁2412Mg 和Y ，则X 和Y 分别是 A ．质子和α粒子 B ．电子和α粒子 C ．α粒子和正电子D ．α粒子和电子4．如图所示，由天然放射性元素针（Po ）放出的α射线轰击皱（Be ）时会产生A 粒子流，用A 粒子流轰击石蜡时，会打出B 粒子流.下列说法正确的是（ ）A ．该实验核反应方程为941314260Be+He C n →+B ．该实验是查德威克发现质子的实验C ．粒子A 为中子，粒子B 为质子D ．粒子A 为质子，粒子B 为中子5．下列与α粒子相关的说法中正确的是（ ）A ．天然放射现象中产生的α射线速度与光速相当，穿透能力很强B ．23892U （铀238）核放出一个α粒子后就变为23490Th （钍234）C ．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为4141612780He N O n +→+ D ．丹麦物理学家玻尔用α粒子轰击氮核，第一次实现了人工转变6．科学实验在物理学发展中起到了非常重要的作用，下列说法正确的是（ ） A ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 B ．查德威克仔细地研究了γ射线，从中发现了中子 C ．汤姆孙通过一系列关于阴极射线的实验，发现了电子D ．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 7．下列核反应方程中，属于α衰变的是( ) A ．147N ＋He→178O ＋H B ．23892U→23490Th ＋HeC ． H ＋H→He ＋nD ．T23490h→23491Pa ＋01-e8．在核反应方程中，X 表示的是A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子9．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为，下列说法中正确的是（ ）A ．通过此实验发现了质子B ．实验中利用了放射源放出的射线C ．实验中利用了放射源放出的射线D ．原子核在人工转变中，电荷数可能不守恒 10．下面的各种核反应中能产生中子的是（ ） A ．用γ光子轰击2612Mg ，生成物之一为2611Na B ．用氘核轰击94Be ，生成物之一为105BC ．用质子轰击73Li ，生成物之一为84BeD ．用α粒子轰击73Li ，生成物之一为105B11．质量为m 1的He 核，以速度v 0轰击质量为m 2的静止的N 核，发生了核反应，最终产生两种新粒子A 和B ．其中A 为O 核，质量为m 3，速度为v 3；B 的质量为m 4. (1)写出核反应方程式；(2)计算粒子B的速度v B；(3)粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的速度方向与He核的运动方向相反？12．一个静止的氮核147N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子后又变成B、C两个新核。

【例题】(双选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工
12 17 1 转变，核反应方程为 4 He ＋ N ―→ O ＋ 2 7 8 1H. 下列说法正确的是
(
) A．通过此实验发现了质子 B．实验中利用了放射源放出了γ射线 C．实验中利用了放射源放出了α射线 D．原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒 【解析】由物理学史知 A 对；本实验用α粒子轰出
核反应方程
【例题】(单选)用中子轰击氧原子核的核反应方程式为 16 8O
a 0 ＋1 0n―→7N＋bX，对式中X、a、b判断正确的是(
)
A．X 代表中子，a＝17，b＝1 B．X 代表电子，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 【解析】根据质量数、电荷数守恒可知 a＝17，b＝8＋0－
(3)盖革—米勒(G－M)计数器： ①1928 年由德国物理学家 盖革和米勒研制成；②主要部分是盖革—米勒计数管③主要优 点——灵敏、方便，主要缺点——不能区分射线类型．
射线的危害与防护
污染与 举例与措施 防护
核爆炸 污染 核泄漏 医疗照射
说明 核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是 强烈的γ射线与中子流 核工业生产和核科学研究中使用放射性 原材料，一旦泄露就会造成严重污染 医疗中如果放射线的剂量过大，也会导 致病人受到损害，甚至造成病人的死亡
【答案】见解析
2．如图 19－3－2 所示，在某一足够大的真空室中，虚线 PH 的右侧是一磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁 场，左侧是一场强为 E、方向水平向左的匀强电场．在虚线 PH 上的点 O 处有一质量为 M、电荷量为 Q 的镭核 (226 ．某时刻 88Ra) 原来静止的镭核水平向右放出一个质量为 m、电荷量为 q 的α 粒子而衰变为氡 (222 86Rn)核，设α粒子与氡核分离后它们之间的 作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计． (1)写出镭核衰变为氡核的核反应方程； (2)经过一段时间α粒子刚好到达虚线 PH 上的 A 点，测得 OA ＝ L．求此时刻氡 核的速率． 图 19－3－2

放射医学与防护名词1. 放射医学概述放射医学是研究和应用放射性物质在医学诊断和治疗中的原理、方法以及相关安全管理措施的学科。

它涉及到放射性物质的产生、检测、测量、应用和防护等方面。

2. 放射性物质放射性物质是指具有放射性自发衰变现象的物质，包括天然存在的放射性元素如铀、钍、钾等，以及人工合成的放射性同位素如碘-131、铯-137等。

放射性物质可以用于医学影像检查（如X光、CT扫描等）、肿瘤治疗（如放疗）以及核医学诊断和治疗等领域。

3. 核辐射核辐射是指由放射性物质释放出来的粒子或电磁波辐射。

常见的核辐射有α粒子、β粒子和γ射线。

α粒子带有正电荷，能量较大但穿透能力较弱；β粒子既可以是带负电的电子，也可以是带正电的正电子，能量和穿透能力较大；γ射线是一种高能光子，能量最高、穿透能力最强。

4. 放射医学诊断放射医学诊断利用放射性物质的特性，通过对人体进行放射线或核素显像等检查来获得有关疾病或异常情况的信息。

常见的放射医学诊断技术包括X线摄影、CT扫描、核磁共振成像（MRI）、超声波检查以及放射性同位素扫描等。

•X线摄影：通过将X射线穿过患者身体后，使用感光片或数码探测器记录下X射线的吸收情况，从而形成影像。

•CT扫描：利用X射线通过患者身体的不同角度进行多次扫描，再通过计算机处理得到横截面图像。

•MRI：利用强磁场和无损耗高频电磁波对人体进行扫描，产生详细的内部结构图像。

•超声波检查：利用超声波在人体组织中传播和反射的原理，观察和诊断疾病。

•放射性同位素扫描：通过给患者注射放射性同位素，利用放射性同位素的特性来观察和诊断疾病。

5. 放射治疗放射治疗是利用放射性物质对肿瘤细胞进行杀伤或抑制生长的一种治疗方法。

通过将高能射线（如X射线、γ射线）或粒子束（如质子、重离子束）直接照射到肿瘤部位，达到杀灭肿瘤细胞的目的。

放射治疗可以用于肿瘤的根治、辅助治疗或姑息治疗。

6. 核医学核医学是一门应用核技术进行诊断和治疗的学科。