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1、选修选修1-2第三章第三章5.核能的利用核能的利用复习回顾:复习回顾:1、什么是原子核的衰变?、什么是原子核的衰变?原子核放出原子核放出a粒子或粒子或粒子,由于核粒子,由于核电荷荷数数变了,而了,而变成另一种原子核。成另一种原子核。说明原子核内有复杂的结构卢瑟福在实验中发现,往容器中通入氮气后,在卢瑟福在实验中发现,往容器中通入氮气后,在荧光屏上出现了荧光屏上出现了闪光闪光,这样,卢瑟福通过人工方,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法实现了原子核的转变,人类第一次打开了原子核的大门的大门。一、核反应一、核反应粒子粒子铝铝箔箔荧荧光光屏屏氮气氮气显微镜显微镜 为了
2、认定新粒子,把新粒子引进电场和磁为了认定新粒子,把新粒子引进电场和磁场,测出了它的质量和电量,场,测出了它的质量和电量,卢瑟福把它叫卢瑟福把它叫做质子质子的符号是做质子质子的符号是 H 或或 P在云室里做卢瑟福实验,还可以根据径迹了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凯特在所拍摄的两万多张照片两万多张照片的的40多万多万条条粒子径迹中,发现了粒子径迹中,发现了条条产生分叉的记录产生分叉的记录 分叉情况表明,分叉情况表明,粒子击中氮核后,粒子击中氮核后,生成一个新核,同时放出质子。生成一个新核,同时放出质子。
3、用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子粒子、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。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原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,的过程,-核反应核反应注意:注意:核反应中质量数与电荷数守恒核反应中质量数与电荷数守恒核反应是原子核的变化,化学核反应是原子核的变化,化学 反应是核外电子的变化反应是核外电子的变化二、人工放射性同位素二、人工
4、放射性同位素1934年,约里奥年,约里奥居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里居里 发现发现经过经过粒子轰击的铝片中含有放射性磷粒子轰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,自然界是磷的一种同位素,自然界没有天然的没有天然的 ,它是通过核反应生成的,它是通过核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,叫做放射性同位素与天然的放射性物质相比,人造放射性同与天然的放射性物质相比,人造放射性同位素:位素: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4、放射
5、性废料容易处理、放射性废料容易处理(1)利用它的射线)利用它的射线三、放射性同位素的应用三、放射性同位素的应用A、由于、由于射线贯穿本领强,可以用来射线贯穿本领强,可以用来射线检查金射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹,所用的设备叫属内部有没有砂眼或裂纹,所用的设备叫射线探伤射线探伤仪仪射线探伤仪射线探伤仪 B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系,来检查、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,从而实现自动控制自动控制C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体,以
6、消除化纤、纺织品上的静电体,以消除化纤、纺织品上的静电D、利用射线照射植物,引起植物变异而培育良种,也、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、治病等可以利用它杀菌、治病等 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)棉花育种棉花育种食品保鲜食品保鲜粮食保存粮食保存利用钴利用钴60的的射线治疗癌症(放疗)射线治疗癌症(放疗)(2)作为示踪原子:用于工业、农业及生物研)作为示踪原子:用于工业、农业及生物研究等究等.棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥,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,把磷肥喷在棉花叶子
7、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,上面的问题就很测量棉株各部位的放射性强度,上面的问题就很容易解决容易解决人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收后会聚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集在甲状腺内给人注射碘的放射性同位素
8、碘碘131,然后定时用探测器测量甲状腺及邻,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质性和功能性疾病过量的放射性会对环境造成污染,对人类和自过量的放射性会对环境造成污染,对人类和自过量的放射性会对环境造成污染,对人类和自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然界产生破坏作用然界产生破坏作用然界产生破坏作用 2020世纪人们在毫无防世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性备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原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染,在原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的
9、污染,在利用放射性同位素给病人做利用放射性同位素给病人做“放疗放疗”时,如果放时,如果放射性的剂量过大,皮肤和肉就会溃烂不愈,导致射性的剂量过大,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放射性物质,如果不注意也会对人体造成巨大的危害。的危害。四、辐射与安全四、辐射与安全(1 1)在核电站的核反应)在核电站的核反应堆外层用堆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)用过的核废料要放在很厚很厚的在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)在生活中要有防范意识,尽可能意识,尽可能远离放射源远离放射源放射性的防护放射性的防护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: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