193探测射线的方法1941.pptx

19.3 19.3 探测射线的方法探测射线的方法 虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些虽然放射线看不见，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：现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：探测射线的方法探测射线的方法1 1、使气体或、使气体或液体电离液体电离2 2、使照相底、使照相底片感光片感光3 3、使荧光物、使荧光物质产生荧光质产生荧光威尔逊云室威尔逊云室利用了射线的电离本利用了射线的电离本领。领。观察射线在云室中的观察射线在云室中的径迹径迹(轨迹见教材轨迹见教材)：a 射线射线在云室中的径迹：在云室中的径迹：原因：原因：a 粒子质量大，不易改变方向，电离粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿途产生的离子多。本领大，沿途产生的离子多。射线射线在云室中的径迹：在云室中的径迹：原因：原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，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。电离本领小，沿途产生的离子少。粒子粒子电离能力很弱，云室中一般看不到它的电离能力很弱，云室中一般看不到它的径迹。径迹。直而粗直而粗比较细，且常常弯曲比较细，且常常弯曲-高能物理实验的最风行的探高能物理实验的最风行的探 测设备测设备 气泡室是由一密气泡室是由一密闭容器组成，容闭容器组成，容器中盛有工作液器中盛有工作液体体 二、气泡室二、气泡室带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹力洛伦兹力二、气泡室二、气泡室气泡室气泡室利用了射线的电离本领。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，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、能量和带电情况可分析粒子的动量、能量和带电情况。二、气泡室二、气泡室 德国物理学家盖革在德国物理学家盖革在1928年与米勒合作研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，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：盖革管的结构如图所示：窗窗口口阴阴极极阳阳极极接接放放大大器器粒粒子子三、盖革三、盖革米勒计数器米勒计数器1、构造、构造三、盖革三、盖革米勒计数器米勒计数器2、工作原理、工作原理工作原理具体分析：工作原理具体分析：射线粒子进入管中，使管中气体电离，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，又使气体分子电离子，又使气体分子电离 这样，这样，一个粒子一个粒子进入管中，可以产生进入管中，可以产生大量电子，在电路中产生大量电子，在电路中产生一次脉冲一次脉冲放电，放电，利用电子仪器将放电次数记录下来。利用电子仪器将放电次数记录下来。优点：优点：G-M计数器计数器非常灵敏非常灵敏，用它检测射线，用它检测射线十分方便。十分方便。不足：不足：不同射线在计数器中产生的现象相同，不同射线在计数器中产生的现象相同，因此只能用来计数，因此只能用来计数，不能区分射线种类；不能区分射线种类；如如果同时有大量粒子，或两个粒子向来的时间果同时有大量粒子，或两个粒子向来的时间间隔小于间隔小于200s，计数器也不能区分。，计数器也不能区分。3、盖革米勒计数器优缺点、盖革米勒计数器优缺点第十九章第十九章 原子核原子核4 4 放射性的应用与防护放射性的应用与防护1、卢瑟福用、卢瑟福用粒子粒子轰击轰击氮核氮核，生成，生成质子质子和和氧氧17.第一次实现了原子核的人工转变。第一次实现了原子核的人工转变。射线射线射线射线铝铝铝铝箔箔箔箔荧荧荧荧光光光光屏屏屏屏氮气氮气氮气氮气显微镜显微镜显微镜显微镜一、核反应一、核反应 用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素粒子、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。的原子核，也都产生类似的转变。3、核反应：核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。新原子核的过程。在核反应中，在核反应中，质量数和电荷数质量数和电荷数都守恒。都守恒。2、查德威克用、查德威克用粒子粒子轰击轰击铍核铍核发现发现中子中子 n：例例1 1：指出下列核反应中的错误并更正：指出下列核反应中的错误并更正：1934年，约里奥年，约里奥居里夫妇居里夫妇 发现发现粒子轰粒子轰击的铝片中含有放射性磷击的铝片中含有放射性磷 反应生成物反应生成物 P 是磷的一种同位素，是磷的一种同位素，自然界没有天然的自然界没有天然的 ，它是通过核，它是通过核反应生成的反应生成的人工放射性同位素人工放射性同位素。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素.二、人工放射性同位素二、人工放射性同位素 与天然的放射性物质相比，人造放与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素有以下特点：射性同位素有以下特点：1、放射强度容易控制、放射强度容易控制2、可以制成各种需要的形状、可以制成各种需要的形状3、半衰期更短、半衰期更短,放射性废料容易放射性废料容易处理处理（1）利用它的射线）利用它的射线A、由于、由于射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线检查射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射射线探伤仪线探伤仪B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，、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来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而等，从而实现自动控制。实现自动控制。C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以以消除化纤、纺织品上的静电。消除化纤、纺织品上的静电。D、利用射线照射植物，引起植物变异而、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良培育良种种也可以利用它，也可以利用它杀菌、治病杀菌、治病等等三、放射性同位素的应用三、放射性同位素的应用射线探伤仪射线探伤仪 利用钴利用钴6060的的射线治疗癌症（放疗）射线治疗癌症（放疗）射线对癌细胞的破坏比对健康细胞的更快射线对癌细胞的破坏比对健康细胞的更快食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）粮食保存粮食保存食品保鲜食品保鲜棉花育种棉花育种 棉花在结桃、开花的时棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，利用候需要较多的磷肥，利用磷磷的放射性同位素的放射性同位素制成肥料喷制成肥料喷在棉花叶面上，被植物吸收，在棉花叶面上，被植物吸收，然后每隔一定时间用探测器然后每隔一定时间用探测器测量测量棉株各部位的放射性强棉株各部位的放射性强度，就可知道什么时候磷的度，就可知道什么时候磷的吸收率最高、磷在作物体内吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，体内的分布情况等，（2）作为示踪原子：）作为示踪原子：工业、农业及生物研究工业、农业及生物研究放放射射性性的的应应用用1、射线应用、射线应用2、示踪原子、示踪原子探伤仪探伤仪培育新种培育新种保存食物保存食物消除有害静电消除有害静电消灭害虫消灭害虫治疗恶性肿瘤治疗恶性肿瘤农作物检测农作物检测诊断器质性和功能性疾病诊断器质性和功能性疾病生物大分子结构及功能研究生物大分子结构及功能研究 原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染染.在利用放射性同位素给病人做在利用放射性同位素给病人做“放疗放疗”时，时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不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。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。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和自然界产生破坏作用四、辐射与安全四、辐射与安全 20202020世纪人们在世纪人们在世纪人们在世纪人们在毫无防备的情况毫无防备的情况毫无防备的情况毫无防备的情况下研究放射性下研究放射性下研究放射性下研究放射性遭原子弹轰遭原子弹轰遭原子弹轰遭原子弹轰炸的广岛炸的广岛炸的广岛炸的广岛放射性的防护放射性的防护1 1）在核电站的核反应堆）在核电站的核反应堆外层用外层用厚厚的水泥厚厚的水泥来防来防止放射线的外泄止放射线的外泄.2 2）用过的核废料要放在）用过的核废料要放在很厚很厚的很厚很厚的重金属箱重金属箱内，内，并埋在深海里并埋在深海里.3 3）在生活中要有防范意）在生活中要有防范意识，尽可能识，尽可能远离放射源远离放射源.放放放放射射射射性性性性物物物物质质质质标标标标志志志志铀铀铀铀辐射源的存放辐射源的存放辐射源的存放辐射源的存放检测辐射装置检测辐射装置检测辐射装置检测辐射装置辐射检测系统辐射检测系统辐射检测系统辐射检测系统全全全全身身身身污污污污染染染染检检检检测测测测仪仪仪仪 为了防止有害的放射线对人类和自然的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：破坏，人们采取了有效的防范措施：操作放射性物质的设备操作放射性物质的设备在防护状态下操在防护状态下操在防护状态下操在防护状态下操作放射性物质作放射性物质作放射性物质作放射性物质1、“刀刀”可以是病人在清醒状态下在可以是病人在清醒状态下在较短的时间内完成手术。这主要是利用较短的时间内完成手术。这主要是利用了了射线的（射线的（）A.穿透本领穿透本领 B.衍射能力衍射能力 C.电离能力电离能力 D.具有很高的能量具有很高的能量A D2、下下列列关关于于放放射射线线的的说说法法中中不不正正确确的的是是()A、放射线可以用来进行工业探伤、放射线可以用来进行工业探伤B、放射线可以使细胞发生变异、放射线可以使细胞发生变异C、放射同位素可以用来做示踪原子、放射同位素可以用来做示踪原子D、放射线对人体无害、放射线对人体无害D 3、关于半衰期，以下说法正确的是：、关于半衰期，以下说法正确的是：A同种放射性元素在化合物中的半衰期比同种放射性元素在化合物中的半衰期比 单质中长。单质中长。B升高温度可以使半衰期缩短。升高温度可以使半衰期缩短。C氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子天，若有四个氡原子 核，经过核，经过7.6天氡原子核就只剩下一个。天氡原子核就只剩下一个。D氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天，天，4克氡原子核，经克氡原子核，经 过过7.6天氡原子核就只剩下天氡原子核就只剩下1克。克。D4、关于、关于射线，下列说法中正确的是射线，下列说法中正确的是()(A)它是波长极短的电磁波它是波长极短的电磁波(B)它是高速运动的电子流它是高速运动的电子流(C)它的贯穿本领比它的贯穿本领比射线弱射线弱(D)它对空气的电离作用比它对空气的电离作用比射线强射线强A