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,导入新课,三种射线在磁场中的运动轨迹不同,射线的实质就是高速运动的氦核流,射线的实质就是高速运动的电子流。,射线是一种电磁波。,知识回顾,1,、,衰变,用衰变方程式来表示：,238,92,U,234,90,Th+,4,2,He,2,、,衰变,用衰变方程式来表示：,1,0,n,1,1,H,0,-1,e,3,、,衰变方程式遵守的规律,：,（,1,）质量数守恒,（,2,）核电荷数守恒,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。,引入,第十九章 原子核,第四节放射性的应用与维护,教学目标,1,、知识与技能,知道什么是核反应，会写出人工转变方程。,知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要不同点。,了解放射性在生产和科学领域的应用。,知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射线的措施，建立防范意识。,2,、过程与方法,渗透和安全地开发利用自然资源的教育。,3,、情感态度与价值观,培养学生收集信息、应用已有知识、处理加工信息、探求新知识的能力。,教学重难点,重点,人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律。,难点,人工转变的两个核反应方程及反应过程中遵循的规律,本节导航,一、核反应,三、放射性同位素的应用,二、人工放射性的同位素,四、辐射与安全,一、核反应,卢瑟福在实验中发现，往容器中通入氮气后，在,荧光屏,上出现了,闪光,，这表明，有一种新的能量比,粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种粒子肯定是在,粒子击中某个氮核而使该核发生变化时放出的。这样，,卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变,，人类第一次打开了原子核的大门。,卢瑟福的人工实验方法,1,、,质子,测出了它的质量和电量，确认与氢核相同：,带有一个单位的正电量，质量是电子质量的,1800,多倍。卢瑟福把它叫做质子。质子的符号是,H,或,P,。,在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹了解整个人工转变的过程。英国物理学家布拉凯特在所拍摄的两万多张照片的,40,多万条,粒子径迹中,，,发现了条产生分叉的记录,。,分叉情况表明，,粒子击中氮核后，生成一个新核，同时放出质子。新核的电量较大速度较慢，径迹短而粗；质子速度大，电量小，故径迹细而长,。根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒，可以写出这个发现质子的核反应方程并得知氮核放出质子后变成了氧核。,用,粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,核反应。,在核反应中，质量数和电荷数都守恒。,H,O,He,N,1,1,17,8,4,2,14,7,+,+,2,、,核反应,核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生新原子核的过程。,注意：,核反应中质量数与电荷数守恒,核反应是原子核的变化，化学 反应是核外电子的变化。,二、人工放射性同为素,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。,1934,年，约里奥,居里和伊丽芙,居里 发现经过,粒子轰击的铝片中含有放射性磷。,与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素的优点：,1,、放射强度容易控制,2,、可以制成各种需要的形状,3,、半衰期更短,4,、放射性废料容易处理,凡是用到射线时，都用人造放射性同位素。,三、放射性同位素的应用,1,、,利用它的射线,（,1,）由于,射线贯穿本领强，可以用来,射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫,射线探伤仪,射线探伤仪,（,2,）利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来,检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度,等，从而实现自动控制。（,3,）利用射线使空气电离而,把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电。,（,4,）利用射线照射植物，,引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等。,射线探伤仪,钴,60,利用钴,60,的,射线治疗癌症（放疗）,棉花育种,食品保鲜,粮食保存,食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）,2,、,作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等。,棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收。但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究。如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决。,植物被吸收了放射性磷后的照片,人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收后会聚集在甲状腺内。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，有助于,诊断甲状腺的器质性和功能性疾病。,四、辐射与安全,1,、,放射性的危害,原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因放射性损害而死去。有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。,过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用。,20,世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性,遭原子弹炸后的广岛,为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施：,检测辐射装置,全身污染检测仪,辐射检测系统,辐射源的存放,铀,（,1,）在核电站的核反应堆外层用,厚厚的水泥,来防止放射线的外泄。,（,2,）用过的核废料要放在,很厚很厚的重金属箱内,，并埋在深海里。,（,3,）在生活中要有防范意识，尽可能,远离放射源。,2,、放射性的防护,放射性物质标志,操作放射性物质的设备,在防护状态下操作放射性物质,动画：质子的发现,课堂小结,1,、原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,核反应。,在核反应中，质量数和电荷数都守恒。,2,、核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生新原子核的过程。,3,、放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。,4,、放射性同位素的应用：,（,1,）利用射线：,射线测厚装置,烟雾报警器,放射治疗,培育新品种，延长保质期,（,2,）作为示踪原子：,棉花对磷肥的吸收,甲状腺疾病的诊断,5,、正确认识放射性元素的危害并且加强防护：,（,1,）在核电站的核反应堆外层用,厚厚的水泥,来防止放射线的外泄；,（,2,）用过的核废料要放在,很厚很厚的重金属箱内,，并埋在深海里；,（,3,）在生活中要有防范意识，尽可能,远离放射源。,高考链接,1,、（,09,年上海物理）,1,放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）,A.,射线，,射线，,射线,B.,射线，,射线，,射线，,C.,射线，,射线，,射线,D.,射线，,射线，,射线,解析：由于三种射线的能量不同，,w,所以贯穿能力最强的是,射线，,射线次之，,射线最弱，故正确答案选,B,。,B,2,、（,09,年天津卷）下列说法正确的是（）,D.,是原子核的人工,转变方程,B.,是核聚变反应方程,A.,是衰变方程,C.,是核裂变反应方程,BD,解析,:A,选项中在,15,7,N,质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，,A,错；,C,选项是,衰变，不是裂变，,C,错。,课堂练习,1,、铀裂变的产物之,氦,90(,90,36,Kr),是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆,90(,90,40,Zr),，这些衰变是,(),A,1,次,衰变，,6,次,衰变,B,4,次,衰变,C,2,次,衰变,D,2,次,衰变,2,次,衰变,B,2,、图中,P,为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成,a,，,b,，,b,三束，以下判断正确的是,(),A,a,为,射线、,b,为,射线,B,a,为,射线、,b,为,射线,C,b,为,射线、,c,为,射线,D,b,为,射线、,c,为,射线,BC,3,、天然放射性元素,232,90,Th(,钍,),经过一系列,衰变和,衰变之后，变成,208,82,Pb,，下列,论断中正确的是,(),A,铅核比钍核少,24,个中子,B,衰变过程中共有,4,次,衰变和,8,次,衰变,C,铅核比钍核少,8,个质子,D,衰变过程中共有,6,次,衰变和,4,次,衰变,CD,教材习题解答,1,、答：原子核的人工转变是指核在其它粒子的轰击下变成新核的过程，而放射性元素的衰变是指核自动转化成新核的变化过程。,2,、解：（,1,）,23,11,Na+,4,2,He,1,1,H,26,12,Mg,（,2,）,27,13,Al+,4,2,He,1,0,n,30,15,P,（,3,）,16,8,O+,1,0,n,1,1,H,16,7,N,（,4,）,30,14,Si+,（,4,2,He,）,1,0,n,30,15,P,3,、解：（,1,）,19,9,F+,4,2,He,1,1,H,（,22,11,Ne,）,（,2,）,11,5,B+,（,4,2,He,）,1,0,n,14,7,N,（,3,）,14,7,N+,1,0,n,（,14,6,C),1,1,H,4,、解,:,设某同学的身体质量为,50kg,。该同学体内含碳质量为,5018%kg=9kg,，该同学身体中,1s,内衰变的碳原子的个数为,1500.,5,、答：在医院的放射室看到过这个标志，一般情况要远离这些地方。特殊情况下要在医生的指导下进出这些场所。,
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