第三节 探测射线的方法
第四节 放射性的应用与防护
学 习 目 标 ※ ※ ※
知 识 导 图
理解原子核的人工转变及人工放射性同位素 了解探测射线的仪器和方法 了解放射性的应用和防护
知识点1 探测射线的基本方法
探测射线的原理
利用射线粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在。
(1)粒子使气体或液体电离，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__。
(2)使照相底片__感光__。 (3)使荧光物质产生__荧光__。
知识点2 几种常用的探测器
1．威尔逊云室 (1)结构见教材。
(2)工作原理：粒子从室内气体中飞过，就会使沿途的气体分子__电离__产生离子，过饱和汽便以这些离子为核心凝成__一条雾滴__，于是显示出射线的径迹。
根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的__性质__；把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电荷的__正负__。
2．气泡室
(1)原理：当高能粒子穿过室内__过热__液体时，形成一串__气泡__而显示粒子行迹。 (2)作用：可以分析粒子的带电、动量、能量等情况。 3．盖革—米勒计数器 (1)结构见课本
1
(2)原理：
当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体__电离__，产生的电子在电场中被加速，能量0越来越大，电子跟管中的气体分子__碰撞__时，又使气体分子电离，产生__电子__……这样，一个射线粒子进入管中后可以产生大量__电子__。这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电__次数__记录下来。
(3)特点：检测射线十分方便，但只能用来__计数__，不能区分射线的种类。此外如果同时有大量粒子或两个粒子射来的间隔时间小于200μs G－M计数器也不能区分它们。
知识点3 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，称为核反应。 2．原子核的人工转变
(1)1919年，卢瑟福第一次实现了原子核的人工转变并发现了质子，核反应方程是
14
7
N＋2He―→__ 8O__＋1H。
4171
(2)查德威克发现了中子，核反应方程是
94
Be＋2He―→__ 6C__＋0n。
4121
3．遵循规律
__质量数__守恒，__电荷数__守恒。
知识点4 人工放射性同位素的应用与防护
1．放射性同位素的定义
有些同位素具有__放射性__，叫做放射性同位素。 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α粒子轰击的铝片中含有放射性磷15P。 (2)发现磷同位素的方程：2He＋13Al―→__15P＋0n__。 3．放射性同位素的应用
(1)利用射线：利用α射线具有很强的__电离__作用，消除有害__静电__；利用γ射线很强的__贯穿__本领，工业用来__探伤__。
(2)作示踪原子：同位素具有相同的__化学__性质，可用放射性同位素代替非放射性同位素做__示踪__原子。
4．放射性的污染和防护 (1)放射性污染
过量的放射会对__环境__造成污染，对人类和自然界产生__破坏__作用。 (2)防护
辐射防护的基本方法有__时间__防护、距离、__屏蔽__防护。要防止放射性物质对__
2
4
27
30
1
30
水源__、__空气__、用具、__工作场所__的污染，要防止射线__过多__地__长时间__照射人体。
预习反馈
『判一判』
(1)威尔逊云室可以显示α粒子和β粒子的径迹。(√)
(2)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。(×) (3)在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒。(√)
(4)放射性同位素15P，即可以通过核反应人工获得，也可以从自然界中获得。(×) (5)利用γ射线照射种子，可以培育出优良品种。(√) (6)任何放射性物质都可以作为示踪原子使用。(×) 『选一选』
以下是物理学史上3个著名的核反应方程
1417912
x＋73Li→2y y＋ 7N→x＋ 8O y＋4Be→z＋ 6C
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x、y和z是3种不同的粒子，其中z是( C )
A．α粒子 C．中子
B．质子 D．电子
解析：设x、y、z的电荷数分别为Zx、Zy、Zz，质量数分别为Ax、Ay、Az。由前两个核反应方程中的电荷数守恒，Zx＋3＝2Zy，Zy＋7＝Zx＋8，可得Zy＝2；质量数守恒Ax＋7＝2Ay，
Ay＋14＝Ax＋17，可得Ay＝4；由第三个核反应方程中的电荷数守恒2＋4＝Zz＋6，得Zz＝0，
质量数守恒4＋9＝Az＋12，Az＝1。即z是电荷数为零，质量数为1的粒子，也就是中子，C正确。
『想一想』
放射性同位素的放射强度易于控制，它的半衰期比天然放射性物质短得多，因此在生产和科学领域得以广泛的应用。
(1)能用α射线来测量金属板的厚度吗？ (2)γ射线照射食品延长保存期的原理是什么？
提示：(1)不能
(2)用γ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。
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