第十九章第3、4節(jié)新知預習·巧設計名師課堂·一點通創(chuàng)新演練·大沖關

隨堂檢測歸納小結(jié)

課下作業(yè)綜合提升

要點一要點二

要點三1．了解探測射線的幾種方法，熟悉探

測射線的幾種儀器。2．知道什么是放射性同位素和人工放

射性同位素。3．了解放射性在生產(chǎn)和科學領域的應

用。4．知道核反應及其遵從的規(guī)律，會正

確書寫核反應方程。1．探測射線的方法

探測放射線的方法主要是利用放射線粒子與其他物質(zhì)作用時產(chǎn)生的一些現(xiàn)象來探知放射線的存在，這些現(xiàn)象主要是：(1)使氣體電離，放射線中的粒子可使過飽和蒸氣產(chǎn)生

或使過熱液體產(chǎn)生

；(2)放射線中的粒子會使照相乳膠

；(3)放射線中的粒子會使熒光物質(zhì)產(chǎn)生

。霧滴氣泡感光熒光2．探測射線的裝置(1)威耳遜云室：

①原理：粒子在云室內(nèi)氣體中飛過，使沿途的氣體分子

，

酒精蒸氣就會以這些離子為核心凝結(jié)成霧滴，于是顯示出射線的徑跡。

②粒子的徑跡α粒子β粒子γ粒子徑跡

而

比較

，且常常

一般

電離過飽和直粗細彎曲看不到(2)氣泡室：氣泡室的原理同云室的原理類似，所不同的是氣泡室里裝的是

，例如

。

粒子通過

液體時，在它的周圍產(chǎn)生

而形成粒子的徑跡。(3)蓋革——米勒計數(shù)器。

①優(yōu)點：G—M計數(shù)器非常

，使用方便。

②缺點：只能用來

，不能區(qū)分

。[關鍵一點]

因不同的射線在蓋革—米勒計數(shù)器中產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同，故它只能用于計數(shù)，不能區(qū)分射線種類。液體液態(tài)氫過熱氣泡靈敏計數(shù)射線的種類其他粒子新原子核盧瑟福質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)放射性射線示蹤原子人身放射性物質(zhì)水源空氣用具1．在威耳遜云室中，關于放射源產(chǎn)生的射線徑跡，下列

說法中正確的是 (

)A．由于γ射線的能量大，容易顯示其徑跡B．由于β粒子的速度大，其徑跡粗而且長C．由于α粒子的速度小，不易顯示其徑跡D．由于α粒子的電離作用強，其徑跡直而粗解析：在云室中顯示粒子徑跡是由于引起氣體電離，電離作用強的α粒子容易顯示其徑跡，因質(zhì)量較大，飛行時不易改變方向，且徑跡直而粗，故只有D正確。答案：D2．下列說法中錯誤的是 (

)A．威耳遜云室和蓋革—米勒計數(shù)器都是利用了放射線使

氣體電離的性質(zhì)B．蓋革—米勒計數(shù)器除了用來計數(shù)，還能區(qū)分射線的種

類C．用威耳遜云室探測射線時，徑跡比較細且常常彎曲的

是β粒子的徑跡D．根據(jù)氣泡室中粒子徑跡的照片上記錄的情況，可以分

析粒子的帶電、動量、能量等情況解析：蓋革—米勒計數(shù)器只能用來計數(shù)，不能區(qū)分射線的種類，因為不同的射線在蓋革—米勒計數(shù)器中產(chǎn)生的脈沖現(xiàn)象相同，故選B。答案：B答案：BD4．放射性同位素的應用主要有兩方面，下列實際應用中利

用其射線的有 (

)A．進行金屬探傷B．檢查輸油管是否漏油C．消毒滅菌D．證明人工合成的牛胰島素和天然牛胰島素是同一物質(zhì)解析：利用射線可以給金屬探傷，也可以消毒滅菌，A、C選項正確，而B、D選項是作為示蹤原子來應用的，因此B、D選項都不正確。答案：AC1．云室對三種射線的探測α粒子的質(zhì)量比較大，在氣體中飛行不易改變方向，并且電離本領大，沿途產(chǎn)生的離子多，所以它在云室中的徑跡直而粗。β粒子的質(zhì)量小，跟氣體碰撞時容易改變方向，并且電離本領小，沿途產(chǎn)生的離子少，所以它在云室中的徑跡比較細，且常常發(fā)生彎曲。γ射線的電離本領更小，一般看不到它的徑跡。2．氣泡室探測射線的特點

控制氣泡室內(nèi)液體的溫度和壓強，使室內(nèi)溫度略低于液體的沸點。當氣泡室內(nèi)壓強降低時，液體的沸點變低，因此液體過熱，在通過室內(nèi)射線粒子周圍就有氣泡形成。氣泡室在觀察比較稀少的碰撞事件時是有很大優(yōu)點的。液體中原子擠得很緊，可以發(fā)生比氣體中多得多的核碰撞，而我們將有比用云室好得多的機會來攝取所尋找的事件。人們根據(jù)照片上記錄的情況，可以分析出粒子的帶電、動量、能量等情況。3．蓋革—米勒計數(shù)器只能計數(shù)

這種探測器使用起來方便，根據(jù)各種射線的電離本領，它不能探測γ粒子，因為γ子不帶電，幾乎無電離能力，不能使計數(shù)器產(chǎn)生放電脈沖，只能探測β射線和α射線。由于射線進入后形成一次次的電離，在外電路中就產(chǎn)生了一次次的脈沖放電，利用電子儀器可以把放電次數(shù)記錄下來，即可計數(shù)，蓋革—米勒計數(shù)器只能計數(shù)，不能區(qū)分射線的種類。[名師點睛]威耳遜云室和氣泡室都是依據(jù)徑跡探測射線的性質(zhì)和種類，而蓋革—米勒計數(shù)器只能計數(shù)，不能區(qū)分射線的種類。1．關于威耳遜云室探測射線，下列敘述正確的是(

)A．威耳遜云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時可顯示出射線運動的徑跡B．威耳遜云室中徑跡粗而短的是α射線C．威耳遜云室中徑跡細而長的是γ射線D．威耳遜云室中顯示粒子徑跡原因是電離，所以無法由徑跡判斷射線所帶電荷的正負[思路點撥]由三種射線在云室中的徑跡特點進行分析。[解析]

云室內(nèi)充滿過飽和蒸氣，射線經(jīng)過時把氣體電離，過飽和蒸氣以離子為核心凝結(jié)成霧滴，霧滴沿射線的路線排列，顯示出射線的徑跡，故A正確；由于α粒子的電離本領大，貫穿本領小，所以α射線在云室中的徑跡粗而短，即B正確；由于γ射線的電離本領很弱，所以在云室中一般看不到它的徑跡，而細長徑跡是β射線的，所以C錯誤；把云室放在磁場中，由射線徑跡的彎曲方向就可以判斷射線所帶電荷的正、負，所以D選項錯誤。[答案]

AB(2)相同點：人工轉(zhuǎn)變與衰變過程一樣，在發(fā)生過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒，反應前后粒子總動量守恒。[名師點睛](1)核反應過程一般都是不可逆的，核反應方程不能用等號連接，只能用單向箭頭表示反應方向。(2)核反應方程的書寫應以實驗事實為基礎，不能憑空臆造。2．用中子轟擊Cu核時，產(chǎn)生鎳的放射性同位素，其質(zhì)量數(shù)為65，寫出人工制造鎳的核反應方程，所產(chǎn)生的放射性鎳要發(fā)生β衰變，寫出鎳發(fā)生β衰變的核衰變方程。[審題指導]根據(jù)題目中發(fā)生的核反應過程，由已知的原子核、粒子，根據(jù)電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒的原則寫出核反應方程式。

寫核反應方程時，要熟記電子、中子、質(zhì)子、α粒子等基本粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，根據(jù)已知粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，利用電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒確定未知粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，然后確定粒子的種類。1．放射性同位素(1)放射性同位素的分類：

①天然放射性同位素。

②人工放射性同位素。(2)人工放射性同位素的優(yōu)勢：

①種類多。天然放射性同位素只有40多種，而人工放射性同位素有1000多種。

②放射強度容易控制。

③可制成各種所需的形狀。

④半衰期短，廢料易處理。因而放射性同位素的應用，一般都用人工放射性同位素。2．放射性的應用(1)放射出射線的應用：

①利用γ射線的貫穿本領：利用60Co放出的很強的γ射線來檢查金屬內(nèi)部有沒有砂眼和裂紋，這叫γ射線探傷。利用γ射線可以檢查30cm厚的鋼鐵部件，利用放射線的貫穿本領，可用來檢查各種產(chǎn)品的厚度、密封容器中的液面高度等，從而自動控制生產(chǎn)過程。

②利用射線的電離作用：放射線能使空氣電離，從而可以消除靜電積累，防止靜電產(chǎn)生的危害。

③利用γ射線對生物組織的物理、化學效應使種子發(fā)生變異，培育優(yōu)良品種。

④利用放射性產(chǎn)生的能量轟擊原子核，實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變。

⑤在醫(yī)療上，常用以控制病變組織的擴大。

(2)作示蹤原子：

①在工業(yè)上，可用示蹤原子檢查地下輸油管道的漏油情況。

②在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可用示蹤原子確定植物在生長過程中所需的肥料和合適的施肥時間。

③在醫(yī)學上，可用示蹤原子幫助確定腫瘤的部位和范圍。

④在生物科學研究方面，放射性同位素示蹤法在生物化學和分子生物學領域應用極為廣泛，它為揭示體內(nèi)和細胞內(nèi)理化過程的秘密，闡明生命活動的物質(zhì)基礎，起了極其重要的作用，使生物化學從靜態(tài)進入動態(tài)，從細胞水平進入分子水平。

[名師點睛]

因為人造放射性同位素與天然放射性物質(zhì)相比有許多優(yōu)點。因此，凡是用到射線時，用的都是人造放射性同位素。3．正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素15O注入人體，參與人體的代謝過程。15O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器探測到，經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖像。根據(jù)PET原理，回答下列問題：(1)寫出15O的衰變和正負電子湮滅的方程式。(2)將放射性同位素15O注入人體，1