探測射線的方法放射性的應用與防護第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六帶電性氦核流穿透能力構成速度實質名稱正強弱C/10電離能力負弱強接近C電子流中最弱極強光子C光子流復習回顧:第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六例：天然放射性元素(釷)經過一系列α衰變和β衰變之后變成（鉛）．下列論斷中正確的是（）A.鉛核比釷核少24個中子B.鉛核比釷核少8個質子C.衰變過程中共有4次α衰變和8次β衰變D.衰變過程中共有6次α衰變和4次β衰變BD第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六在下列核反應方程中,X代表質子的方程是（）()()()()nHeXHDXnHCXOHeNBXPHeAlA042311021178421473015422713+1?++?g++?++?+BC第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六半衰期、它表征放射性元素的原子核有一半發生衰變所需的時間。它是從大量原子核衰變中得出的統計規律，對個別的放射性原子核的衰變無實際物理意義。半衰期由原子核的內部因素決定，與外界條件及與物質的物理、化學狀態無關。即使處于物理運動，化學變化中也不會影響它的半衰期。因此它是反映某種元素原子核特征的重要物理量。第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六探測射線的方法第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六1、粒子使氣體或液體電離，以這些離子為核心，過飽和汽會產生云霧，過熱液體會產生氣泡2、使照相底片感光3、使熒光物質產生熒光射線中的粒子與其它物質作用會產生的現象：第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六一、威爾遜云室：構造：一個圓筒狀容器，低部可以上下移動，上蓋是透明的，內有干凈空氣實驗時，加入少量酒精，使酒精蒸汽達到過飽和狀態。利用射線的電離本領第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六a射線在云室中的徑跡：直而粗原因：a粒子質量大，不易改變方向，電離本領大，沿涂產生的粒子多?射線在云室中的徑跡：比較細，而且常常彎曲原因：粒子質量小，跟氣體碰撞易改變方向，電離本領小，沿途產生的離子少第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六二、氣泡室-----高能物理實驗的最風行的探測設備

氣泡室是由一密閉容器組成，容器中盛有工作液體第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六液體在特定的溫度和壓力下進行絕熱膨脹，由于在一定的時間間隔內（例如50ms）處于過熱狀態，液體不會馬上沸騰，這時如果有高速帶電粒子通過液體，在帶電粒子所經軌跡上不斷與液體原子發生碰撞而產生低能電子，因而形成離子對，這些離子在復合時會引起局部發熱，從而以這些離子為核心形成胚胎氣泡，經過很短的時間后，胚胎氣泡逐漸長大，就沿粒子所經路徑留下痕跡。如果這時對其進行拍照，就可以把一連串的氣泡拍攝下來，從而得到記錄有高能帶電粒子軌跡的底片。照相結束后，在液體沸騰之前，立即壓縮工作液體，氣泡隨之消失，整個系統就很快回到初始狀態，準備作下一次探測。第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六氣泡室中帶電粒子的徑跡氣泡室的優點：它的空間和時間分辨率高；工作循環周期短，本底干凈、徑跡清晰，可反復操作。但也有不足之處：那就是掃描和測量時間還嫌太長；體積有限，而且甚為昂貴，第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六三、蓋革-米勒計數器一種能自動把放射微粒計數出來的儀器，利用了射線的電離本領第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六放射性的應用與防護第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六問題情景：為了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的時間長一些，能在長時間保持新鮮，你有什么辦法？輻射方法處理糧食第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六復習回顧：1、什么是原子核的衰變？2、原子核的衰變有什么樣的規律原子核放出a粒子或?粒子，由于核電荷數變了，而變成另一種原子核。1）、衰變時電荷數和質量數都守恒2）、衰變過程不可逆，所以用箭頭，不用等號3）、由實驗決定，不憑空編造第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六盧瑟福用α粒子轟擊氮核，產生了氧的一種同位素和一個質子，即：核反應這是人類第一次實現的原子核的人工轉變。用α粒子、質子、中子等去轟擊其它元素的原子核，也都產生類似的轉變，并產生質子，說明質子是各種原子核里都有的成分，質子是人類繼電子、光子后發現的第三個基本粒子。原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程，------------核反應在核反應中，質量數和電荷數都守恒第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六1934年，約里奧·居里和伊麗芙·居里發現經過α粒子轟擊的鋁箔中含有放射性的，即人工放射性同位素自然界沒有天然的，它是通過核反應生成的人工放射性同位素。天然放射性同位素不過40多種，而今天人工制造的放射性同位素已達1000多種，每種元素都有了自己的放射性同位素。第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六與天然的放射性物質相比，人造放射性同位素：1、放射強度容易控制2、可以制成各種需要的形狀3、半衰期更短4、放射性廢料容易處理第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六（1）利用它的射線放射性同位素的應用A、由于γ射線貫穿本領強，可以用來γ射線檢查金屬內部有沒有砂眼或裂紋，所用的設備叫γ射線探傷儀．B、利用射線的穿透本領與物質厚度密度的關系，來檢查各種產品的厚度和密封容器中液體的高度等，從而實現自動控制C、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D、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、治病等第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六被不同劑量γ射線照射后的馬鈴薯8個月后的情況，左上方的馬鈴薯沒經過γ射線照射，右下方的被γ射線照射的劑量最大，左下方保存最好的馬鈴薯被γ射線照射的劑量適中。第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六“魯棉一號”就是山東省棉花研究所的科技人員應用放射性同位素鈷-60放出的伽瑪射線處理棉花雜交的后代育成的．第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六（2）作為示蹤原子：用于工業、農業及生物研究等.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，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解決．人體甲狀腺的工作需要碘．碘被吸收后會聚集在甲狀腺內．給人注射碘的放射性同位素碘131，然后定時用探測器測量甲狀腺及鄰近組織的放射強度，有助于診斷甲狀腺的器質性和功能性疾病．第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六（3）放射性污染和防護原子彈爆炸、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“放療”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。第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六核反應堆外層的厚厚的水泥建筑第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六小結：1、核反應基本上可分為兩大類：一是自然衰變（天然放射性衰變），二是人工衰變（人工轉變）（發現質子的核反應）（發現中子的核反應）

2、放射性同位素的應用第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六再見第二十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六1930年，德國科學家玻特和貝克用α粒子轟擊輕元素鈹核，發現并未發射出質子，而放出了一種新的射線．這種射線幾乎不能使氣體電離，在電場和磁場中也不發生偏轉，是不帶電的，射線的貫穿能力強，他們認為這是γ射線．經檢測，射線的能量在10ＭeV左右，遠大于天然放射物質衰變時發出的γ射線的能量．第二十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期六1931年，約里奧夫婦重復了玻特和貝克的實驗，并用這種未知射線去轟擊石蠟。結果竟從中打出能量約5.7MeV的質子．這是異常驚人的新發現，因為其行為完全不同于γ射線，γ射線只能打出電子而打不出質子，γ光子的質量近乎０，電子也很輕，光子撞擊電子，使它動起來是合乎常理的，但質子質量是電子的1800倍，一顆子彈怎么能撞動一輛汽車呢？如果認為轟擊石蠟的射線是