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1、关于放射性元素的应用第1页，讲稿共27张，创作于星期二问题情景：问题情景：为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有什么时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有什么办法？办法？辐辐射射方方法法处处理理粮粮食食第2页，讲稿共27张，创作于星期二1 1、定义：、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，过程，-核反应核反应2 2、规律：、规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒在核反应中，质量数和电荷数都守恒一、核反应：一、核反应：衰变是原子核的自发变化，科学家更衰变是原子核的自发变化，科学家
2、更希望人工控制原子核的变化。希望人工控制原子核的变化。第3页，讲稿共27张，创作于星期二卢瑟福在实验中发现，往容器中通入卢瑟福在实验中发现，往容器中通入氮气氮气后，后，在荧光屏上出现了在荧光屏上出现了闪光闪光，这表明，有一种新的能，这表明，有一种新的能量比量比粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种粒子肯定是在种粒子肯定是在粒子击中某个氮核而使该核发生变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，核的转变，人类第一次打开了原子核的大门人类第一次打开了原子核的大门。材料材料质
3、子的发现质子的发现第4页，讲稿共27张，创作于星期二 为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质质量和电量量和电量，确认与氢核相同：，确认与氢核相同：带有一个单位的正电量，质量带有一个单位的正电量，质量是电子质量的是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的符号多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的符号是是 p材料材料质子的发现质子的发现 用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都粒子、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产生类似的转变，并产生质子，说明质子是各种原子核
4、里都有的成分，的成分，质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。第5页，讲稿共27张，创作于星期二 1930年，德国科学家年，德国科学家玻特玻特和和贝克贝克用用粒子轰击元粒子轰击元素素 铍核，发现铍核没射出质子，而放出了一种新铍核，发现铍核没射出质子，而放出了一种新的射线（铍辐射）这种射线几乎不能使气体电离，的射线（铍辐射）这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射射线的贯穿能力强，他们认为这是线的贯穿能力强，他们认为这是射线射线经检测，经检测，射线的能量在射线的能量在10eV
5、左右，左右，远大于天然放射物质远大于天然放射物质衰变时发出的衰变时发出的射线的能量射线的能量材料材料中子的发现中子的发现第6页，讲稿共27张，创作于星期二 1931年，年，约里奥夫妇约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种重复了玻特和贝克的实验，并用这种未知射线（铍辐射）未知射线（铍辐射）去轰击石蜡去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约。结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于射射线，线，射线只能打出电子而打不出质子，射线只能打出电子而打不出质子，光子的质量近乎，电光子的质量近乎，电子也很轻，光子撞击电子，使
6、它动起来是合乎常理的，但质子质量是子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质量是电子的电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认为轰倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是击石蜡的射线是射线，那么光子的能量应达射线，那么光子的能量应达55 MeV，这与实际，这与实际测得的射线能量测得的射线能量10 MeV相去甚远相去甚远可惜的是，他们可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识擦肩而过，无缘相识。面对。面对55eV与与10eV的矛盾的矛盾，他们还是十分，他们还是十分牵强地解释为其它的原因牵强地解释为其它的原因，并于，并于1932年年月月11日向巴黎科学院提交了实
7、验情况和对未知射线判定为日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为射线的结论。射线的结论。材料材料中子的发现中子的发现第7页，讲稿共27张，创作于星期二 1932年月底，年月底，查得威克查得威克得到这一论得到这一论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守恒啊！恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福他敏感到这很可能是导师卢瑟福他敏感到这很可能是导师卢瑟福他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己苦苦寻找了预言、自己苦苦寻找了预言、自己苦苦寻找了预言、自己苦苦寻找了12121212年的中子年的中子年
8、的中子年的中子。他决他决定定用云室的方法用云室的方法用云室的方法用云室的方法探测射线的速度和质量。探测射线的速度和质量。材料材料中子的发现中子的发现 他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是射射射射线的可能，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与线的可能，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与线的可能，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与线的可能，又用弹性碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的质量与质子质量差不多。他还确定这
9、不带电的粒子不可能是由质子和电子质子质量差不多。他还确定这不带电的粒子不可能是由质子和电子质子质量差不多。他还确定这不带电的粒子不可能是由质子和电子质子质量差不多。他还确定这不带电的粒子不可能是由质子和电子组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，组合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，仅用了十天时间，成功地证实了这种中性射线就是中子流。他当之仅用了十天时间，成功地证实了这种中性射线就是中子流。他当之仅用了十天时间，成功地证实了这种中性射线就是中
10、子流。他当之仅用了十天时间，成功地证实了这种中性射线就是中子流。他当之无愧地成为无愧地成为无愧地成为无愧地成为“中子之父中子之父中子之父中子之父”，并因此获，并因此获，并因此获，并因此获1935193519351935年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。第8页，讲稿共27张，创作于星期二中子的发现，有重大的意义：中子的发现，有重大的意义：中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，的影响，是研究原子核的强有力的是研究原子核的强有力的“炮弹炮弹”。在在此以前，可供研究用的此以前，可供研究用的“炮弹炮弹”只有天然放射元素只有天
11、然放射元素发出的发出的、三种射线，三种射线，中子流则是穿透本中子流则是穿透本领更大，轰击原子核更有效的领更大，轰击原子核更有效的“炮弹炮弹”，人们用它人们用它轰击各种原子核，获得了许多人工放射性同位素，轰击各种原子核，获得了许多人工放射性同位素，用用它轰开铀核，实现了原子能的利用它轰开铀核，实现了原子能的利用。第9页，讲稿共27张，创作于星期二1、定义：、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，核的过程，-核反应核反应2、规律：、规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒在核反应中，质量数和电荷数都守恒一、核反应一、核反应3 3、几个人工核转变方程、几个
12、人工核转变方程（1）发现质子的核反应方程）发现质子的核反应方程卢瑟福卢瑟福（2）发现中子的核反应方程）发现中子的核反应方程查德威克查德威克第10页，讲稿共27张，创作于星期二1934193419341934年，约里奥年，约里奥年，约里奥年，约里奥 居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里和伊丽芙 居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还预料中的中子外，还预料中的中子外，还预料中的中子外，还探测到了正电子探测到了正电子探测到了正电子探测到了正电子，正电子的质量跟电子相同，正电子的质量跟电子相
13、同，正电子的质量跟电子相同，正电子的质量跟电子相同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期原来，铝核被粒子击中后发生了下种放射性也有一定的半衰期原来，铝核被粒子击中后
14、发生了下种放射性也有一定的半衰期原来，铝核被粒子击中后发生了下种放射性也有一定的半衰期原来，铝核被粒子击中后发生了下面的反应：面的反应：面的反应：面的反应：二、人工放射性同位素及其应用二、人工放射性同位素及其应用1 1、放射性同位素、放射性同位素、放射性同位素、放射性同位素天然存在的放射性元素只有四十几种天然存在的放射性元素只有四十几种天然存在的放射性元素只有四十几种天然存在的放射性元素只有四十几种，但用，但用，但用，但用人工方法人工方法人工方法人工方法得到的放射性性得到的放射性性得到的放射性性得到的放射性性同位素有同位素有同位素有同位素有一千多种一千多种一千多种一千多种，因而放射性同位素有着
15、广泛的用途。由于，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。材料材料第11页，讲稿共27张，创作于星期二反应生成物反应生成物P是磷的一种同位素，也有放射性，像天然是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，核衰变放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，核衰变方程如下：方程如下：用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现用人工方
16、法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现后来人们用质子、氘核、中子和光子轰击原子核，也后来人们用质子、氘核、中子和光子轰击原子核，也得到了放射性同位素得到了放射性同位素 第12页，讲稿共27张，创作于星期二2、与天然的放射性物质相比，人造放射性同位、与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：素：放射强度容易控制放射强度容易控制可以制成各种需要的形状可以制成各种需要的形状半衰期更短半衰期更短放射性废料容易处理放射性废料容易处理第13页，讲稿共27张，创作于星期二（1）利用它的射线）利用它的射线3、放射性同位素的应用、放射性同位素的应用A A A A、由于、由于、由于、由于射线贯穿本领强，可以用来
17、射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线检查金属内部有射线检查金属内部有射线检查金属内部有射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫没有砂眼或裂纹，所用的设备叫没有砂眼或裂纹，所用的设备叫没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤仪射线探伤仪射线探伤仪射线探伤仪B B B B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种、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，从而实现自动控制产品的厚度和密封容器中液体的高
18、度等，从而实现自动控制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C C C C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电纺织品上的静电纺织品上的静电纺织品上的静电D D D D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用、利用射线照射植物
19、，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等它杀菌、治病等它杀菌、治病等它杀菌、治病等第14页，讲稿共27张，创作于星期二棉花育种放射线测厚仪食品保鲜射线探伤仪 放射性同位素的应用.诺利刀放诺利刀放射离疗法射离疗法.flv用碘-131诊断甲状腺示踪原子第15页，讲稿共27张，创作于星期二被不同剂量被不同剂量被不同剂量被不同剂量射线照射后的马铃薯射线照射后的马铃薯射线照射后的马铃薯射线照射后的马铃薯8 8 8 8个月后的个月后的个月后的个月后的情况，左上方的马铃薯没经过情况，左上方的马铃薯没经过情况，左上方的马铃薯没经过情况，左上方的马铃薯没经过射线照射，右下射线照射，右下射线照射，右下射
20、线照射，右下方的被方的被方的被方的被射线照射的剂量最大，左下方保存最好的射线照射的剂量最大，左下方保存最好的射线照射的剂量最大，左下方保存最好的射线照射的剂量最大，左下方保存最好的马铃薯被马铃薯被马铃薯被马铃薯被射线照射的剂量适中。射线照射的剂量适中。射线照射的剂量适中。射线照射的剂量适中。第16页，讲稿共27张，创作于星期二“鲁棉一号鲁棉一号”就是山东省棉花研究所的科技人就是山东省棉花研究所的科技人员应用放射性同位素钴员应用放射性同位素钴-60放出的伽玛射线处理放出的伽玛射线处理棉花杂交的后代育成的棉花杂交的后代育成的第17页，讲稿共27张，创作于星期二（2）作为示踪原子：用于工业、农业）作
21、为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等及生物研究等.棉花在结桃、开花的时候需要较多棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，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间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问
22、题就很容易解决性强度，上面的问题就很容易解决第18页，讲稿共27张，创作于星期二人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收后会聚集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，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的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病能性疾病第19页，讲稿共27张，创作于星期二（3）放射性污染和防护）放射性污染和防护原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，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在利用放射性
23、同位素给病人做“放疗放疗”时，如时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，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。造成巨大的危害。第20页，讲稿共27张，创作于星期二过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然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界产生破坏作用界产生破坏作用界产生破坏作用 2020世纪人们在毫无防
24、备世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性的情况下研究放射性遭原子弹炸后的广岛遭原子弹炸后的广岛第21页，讲稿共27张，创作于星期二为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，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：人们采取了有效的防范措施：检测辐射装置检测辐射装置全全身身污污染染检检测测仪仪辐射检测系统辐射检测系统辐射源的存放辐射源的存放铀铀第22页，讲稿共27张，创作于星期二（1 1）在核电站的核反应堆外）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄的外泄（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重金属箱内，很厚很厚的重金
25、属箱内，并埋在深海里并埋在深海里（3 3）在生活中要有防范意识，）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源尽可能远离放射源放射性的防护放射性的防护第23页，讲稿共27张，创作于星期二核反应堆外层的厚厚的水泥建筑核反应堆外层的厚厚的水泥建筑第24页，讲稿共27张，创作于星期二防防护护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作放射性物质在防护状态下操作放射性物质第25页，讲稿共27张，创作于星期二小结：小结：1、核反应基本上可分为两大类：、核反应基本上可分为两大类：一是自然衰变（天然放射性衰变），一是自然衰变（天然放射性衰变），二是人工转变二是人工转变（发现质子的核反应）（发现质子的核反应）（发现中子的核反应）（发现中子的核反应）2、放射性同位素的应用、放射性同位素的应用第26页，讲稿共27张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第27页，讲稿共27张，创作于星期二