2017-2018学年人教版选修3-5 第十九章 3.探测射线的文坛4.放射性的应用与防护 学案3
2017-2018学年人教版选修3-5 第十九章 3.探测射线的文坛4.放射性的应用与防护 学案3第1页

互动课堂

疏导引导

  一、探知射线的方法

  1.威耳逊云室

  这种云室是英国物理学家威耳逊在1912年发明的.

  由于α粒子的质量比较大,在气体中飞行时不易改变方向,由于它的电离本领大,沿途产生的离子多,所以在云室中的径迹直而粗.β粒子的质量小,跟气体碰撞时容易改变方向,并且电离本领小,沿途产生的离子少,所以它在云室中的径迹比较细,而且常常弯曲.γ粒子的电离本领更小,在云室中一般看不到它的径迹.

  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.控制气泡室内液体的温度和压强,使温度略低于液体的沸点.当气泡室内压强突然降低时,液体的沸点变低,因此,液体过热,粒子通过液体时在它的周围就有气泡形成.

  3.盖革管的原理是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.

  4.G-M计数器非常灵敏,用它检测射线十分方便.但是不同的射线在G-M计数器中产生的脉冲现象相同,因此只能用来计数,不能用来区分射线的种类.

  二、同位素及放射性同位素

  具有相同的质子数但中子数不同的原子互为同位素.

  1934年,约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时意外发现了放射性同位素.其衰变方程为:.

  三、放射性同位素的主要应用

  1.利用它的射线

  ①工业部门可以使用射线来测厚度,仪器探测到的γ射线强度与钢板的厚度有关,轧出的钢板越厚透过的射线越弱,因此,将射线测厚仪接收到的信号输入计算机,就可以对钢板的厚度进行自动控制.

  ②烟雾报警器分为两个小室,一个是密闭的,另一个是开放的,与室内空气相通.放射源置于盒的中央,它会使两个小室中的空气电离,电离后的空气能够导电.相同的电压加在两个小室上,通过两个小室的电流相等.发生火灾时,烟雾进入开放的小室,辐射源使其中的离子浓度增加,导电能力变强,两个小室中的电流就失去平衡,继而触发警铃.

  ③在医疗上,常用以控制病变组织的扩大,治疗恶性肿瘤.

  ④利用γ射线照射种子,会使种子的基因发生变异,从而培育出新的优良品种.

  2.作示踪原子

  由于放射性同位素跟同种元素的其他同位素相比,具有相同的质子数,核外电子数也相同,因此一种元素的各种同位素都有相同的化学性质,如果在某种元素里掺入一些放射性同位素,那么该元素无论经历什么变化,它的放射性同位素也经过同样的变化过程,而放射性同位素不断地放出射线,再用仪器探测这些射线,即可知道元素的行踪,这种用途的放射性元素叫示踪原子,放射性元素作示踪原子的应用也很多.

  ①在农业生产中,探测农作物在不同季节对元素的需求.

  ②在工业上,检查输油管道上的漏油位置.

③在医疗上,可以检查人体对某元素的吸收情况,也可以帮助确定肿瘤的部位和范围.