1、19.3 探測射線的方法 雖然放射線看不見，但是我們可以根據一些雖然放射線看不見，但是我們可以根據一些現象來探知放射線的存在，這些現象主要是：現象來探知放射線的存在，這些現象主要是：探測射線的方法探測射線的方法1 1、使氣體或、使氣體或液體電離液體電離2 2、使照相底、使照相底片感光片感光3 3、使熒光物、使熒光物質產生熒光質產生熒光觀察威耳遜云室的結構，研究射線在云室中的觀察威耳遜云室的結構，研究射線在云室中的徑跡：徑跡： 射線徑跡射線徑跡 射線徑跡射線徑跡 徑跡的長短和粗徑跡的長短和粗細可以知道粒子的細可以知道粒子的性質；粒子軌跡的性質；粒子軌跡的彎曲方向可以知道彎曲方向可以知道粒子帶電的

2、正負粒子帶電的正負二、氣泡室二、氣泡室 -高能物理實驗的最風行的探高能物理實驗的最風行的探 測設備測設備 氣泡室是由一密氣泡室是由一密閉容器組成，容閉容器組成，容器中盛有工作液器中盛有工作液體體 氣泡室里裝的是液體（如氣泡室里裝的是液體（如液態氫），控制室內的溫液態氫），控制室內的溫度和壓強，使室內的溫度度和壓強，使室內的溫度略低于液體的沸點，當氣略低于液體的沸點，當氣泡室的壓強突然降低時，泡室的壓強突然降低時，液體的沸點降低因此液體液體的沸點降低因此液體過熱，粒子通過液體時在過熱，粒子通過液體時在它的周圍就有氣泡形它的周圍就有氣泡形成通過照片上記錄的情成通過照片上記錄的情況，可以分析粒子的帶

3、電、況，可以分析粒子的帶電、動量、能量等情況動量、能量等情況 二、氣泡室二、氣泡室氣泡室氣泡室利用了射線的電離本領。利用了射線的電離本領。 粒子通過液體通過液體時在它周圍就有氣粒子通過液體通過液體時在它周圍就有氣泡形成，可分析粒子的動量、能量和帶電情況泡形成，可分析粒子的動量、能量和帶電情況。 德國物理學家蓋革在德國物理學家蓋革在1928年與米勒合作研制出年與米勒合作研制出的計數器用來檢測放射性是非常方便的，蓋革管的的計數器用來檢測放射性是非常方便的，蓋革管的結構如圖所示：結構如圖所示：三、蓋革米勒計數三、蓋革米勒計數器器窗窗口口陰陰極極陽陽極極接接放放大大器器粒粒子子（3 3）優缺點）優缺點

4、a a優點優點: : 放大倍數很大，非常靈敏，檢測方便。放大倍數很大，非常靈敏，檢測方便。b b缺點缺點: :它對于不同的射線產生的脈沖現象相同，因它對于不同的射線產生的脈沖現象相同，因此只能用來計數，此只能用來計數，不能區分射線的種類不能區分射線的種類。如果同。如果同時有大量粒子，或兩個粒子射來的時間間隔很短時有大量粒子，或兩個粒子射來的時間間隔很短( (小于小于200 s)200 s)，不能區分它們。，不能區分它們。1 1、定義：、定義：原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程，程，-核反應核反應2 2、規律、規律: :質量數和電荷數都守恒質量數和

5、電荷數都守恒一、核反應一、核反應質子的發現質子的發現1441717281NHeOH中子的發現中子的發現nCHeBe101264294指出下列核反應中的錯誤并更正：指出下列核反應中的錯誤并更正：（1） N + = O + O + 質子質子（2 2） C + He O + HC + He O + H（3 3） Be + He Be + He C + （4） H + n H + 14717714742178119442136110112nPAlHe103015271342二、人工放射性同位素二、人工放射性同位素1934年，約里奧年，約里奧居里和伊麗芙居里和伊麗芙居里居里 發現經發現經過過粒子轟擊的鋁

6、片中含有放射性磷粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷P3015反應生成物反應生成物P是磷的一種同位素，自然界是磷的一種同位素，自然界沒有天然的沒有天然的 ，它是通過核反應生成的，它是通過核反應生成的人工放射性同位素。人工放射性同位素。P3015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2、與天然的放射性物質相比，人造放射性、與天然的放射性物質相比，人造放射性同位素：同位素：放射強度容易控制放射強度容易控制可以制成各種需要的形狀可以制成各種需要的形狀半衰期更短半衰期更短放射性廢料容易處理放射性廢料容易處理（1）利用它的射線）利用它的射線三、放射性同位素的應用三、放射性同

7、位素的應用A、由于、由于射線貫穿本領強，可以用來射線貫穿本領強，可以用來射線檢查金射線檢查金屬內部有沒有砂眼或裂紋，所用的設備叫屬內部有沒有砂眼或裂紋，所用的設備叫射線探傷射線探傷儀儀B、利用射線使空氣電離而把空氣變成導電氣體，、利用射線使空氣電離而把空氣變成導電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電以消除化纖、紡織品上的靜電C、利用射線照射植物，引起植物變異而培育良、利用射線照射植物，引起植物變異而培育良種，也可以利用它殺菌、治病等種，也可以利用它殺菌、治病等射線探傷儀射線探傷儀 鈷鈷60利用鈷利用鈷6060的的射線治療癌癥（放療）射線治療癌癥（放療）食物保鮮（延緩發芽，生長，長期保存）食物保鮮（

8、延緩發芽，生長，長期保存）棉花育種棉花育種食品保鮮食品保鮮糧食保存糧食保存（2）作為示蹤原子：用于工業、農業及生物）作為示蹤原子：用于工業、農業及生物研究等研究等. 棉花在結桃、開花的時候需要較多的磷肥，棉花在結桃、開花的時候需要較多的磷肥，把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收但把磷肥噴在棉花葉子上，磷肥也能被吸收但是，什么時候的吸收率最高、磷在作物體內能是，什么時候的吸收率最高、磷在作物體內能存留多長時間、磷在作物體內的分布情況等，存留多長時間、磷在作物體內的分布情況等，用通常的方法很難研究用通常的方法很難研究 如果用磷的放射性同位素制成肥料噴在棉如果用磷的放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上

9、，然后每隔一定時間用探測器測量棉花葉面上，然后每隔一定時間用探測器測量棉株各部位的放射性強度，上面的問題就很容易株各部位的放射性強度，上面的問題就很容易解決解決 原子彈爆炸、核電站泄露會產生嚴重的原子彈爆炸、核電站泄露會產生嚴重的污染，在利用放射性同位素給病人做污染，在利用放射性同位素給病人做“放療放療”時，如果放射性的劑量過大，皮膚和肉就會潰時，如果放射性的劑量過大，皮膚和肉就會潰爛不愈，導致病人因放射性損害而死去。有些爛不愈，導致病人因放射性損害而死去。有些礦石中含有過量的放射性物質，如果不注意也礦石中含有過量的放射性物質，如果不注意也會對人體造成巨大的危害。會對人體造成巨大的危害。 四、輻射與安全四、輻射與安全遭原子彈炸后的廣島遭原子彈炸后的廣島為了防止有害的放射線對人類和自然的破為了防止有害的放射線對人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施：壞，人們采取了有效的防范措施：檢測輻射裝置檢測輻射裝置全全身身污污染染檢檢測測儀儀輻射檢測系統輻射檢測系統輻射源的存放輻射源的存放鈾鈾（1 1）在核電站的核反應）在核電站的核反應堆外層用堆外層用厚厚的水泥厚厚的水泥來防來防止放射線的外泄止放射線的外泄（2 2）用過的核廢料要放）用過的核廢料要放在很厚很厚的在很厚很厚的