1、19.3,探测射线的方法,第十九章 原子核,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,这些现象主要是:,探测射线的方法,1,、使气体或液体电离,2,、使照相底片感光,3,、使荧光物质产生荧光,观察威耳逊云室的结构,研究射线在云室中的径迹:,射线径迹,射线径迹,径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质;粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负,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,气泡室里装的是液体(如液态氢),控制室内的温度和压强,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时,液体的沸点降低因此液体过热,粒子通
2、过液体时在它的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,二、气泡室,气泡室,利用了射线的电离本领。,粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成,可分析粒子的动量、能量和带电情况,。,德国物理学家盖革在,1928,年与米勒合作研制出的计数器用来检测放射性是非常方便的,盖革管的结构如图所示:,三、盖革米勒计数器,窗口,阴极,阳极,接放大器,粒子,(,3,)优缺点,a,优点,:,放大倍数很大,非常灵敏,检测方便。,b,缺点,:,它对于不同的射线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,。如果同时有大量粒子,或两个粒子射来的时间间隔很短,(,小于,2
3、00 s),,不能区分它们。,19.4 放射性的应用与防护,1,、定义:,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,,-,核反应,2,、规律,:,质量数和电荷数都守恒,一、核反应,质子的发现,中子的发现,指出下列核反应中的错误并更正:,(,1,),N +,=,O +,质子,(,2,),C+He O +H,(,3,),Be+He,C,+,(,4,),H +n,H +,14,7,17,7,14,7,4,2,17,8,1,1,9,4,4,2,13,6,1,1,0,1,1,2,二、人工放射性同位素,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,反应生成物,P,是磷
4、的一种同位素,自然界没有天然的 ,它是通过核反应生成的人工放射性同位素。,有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素,2,、与天然的放射性物质相比,人造放射性同位素:,放射强度容易控制,可以制成各种需要的形状,半衰期更短,放射性废料容易处理,(,1,)利用它的射线,三、放射性同位素的应用,A,、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,B,、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,C,、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),食物保
5、鲜(延缓发芽,生长,长期保存),棉花育种,食品保鲜,粮食保存,(,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,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。,四、辐射与安全,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,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,放射性的防护,核反应堆外层的厚厚的水泥建筑,防护,操作放射性物质的设备,在防护状态下操作放射性物质,