5.4 放射性同位素（共20张PPT）课件 2024-2025学年高二物理粤教版（2019）选择性必修3

(共20张PPT)
第五章 原子与原子核
第四节 放射性同位素
当你在超市购买真空包装的熟食或新鲜水果时，是否想过它们如何在常温下长时间保鲜？这背后离不开一种 “看不见的武器”——钴 - 60（Co-60）。这种放射性同位素释放的γ 射线能穿透食品，杀灭细菌和虫卵，却不会让食物本身 “带毒”。为什么 γ 射线能灭菌而不改变食物性质？钴 - 60 的放射性是否会危害人体健康？
学习目标
1.知道同位素的概念;
2.知道放射性同位素的应用；
3.知道放射性污染及其危害，了解防范放射线的措施；
一、放射性同位素的发现
1934年，约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷 。反应生成物 是磷的一种同位素，自然界没有天然的 ，它有放射性，向天然放射性元素一样发射衰变，衰变是放出正电子和中微子。
（1）这是人类第一次发现正电子
（2）虽然有正电子的存在，但没有特殊说明，电子均指负电子
人工放射性同位素和天然放射性同位素相比的优点：
具有放射性的同位素称为放射性同位素
（1）放射强度容易控制；
（2）半衰期短，废料容易处理。
天然放射性同位素只有六十几种，而今人工制造的放射性同位素已达一千多种。
二、放射性同位素的应用
放射性同位素在地质、治金、石油工业，农业、医学、考古等领域得到了广泛的应用。
1.利用它的射线
（1）利用人工放射性同位素放出的γ射线的穿透本领检查金属部件是否存在砂眼、裂痕，即利用射线探伤。
射线探伤示意图
（2）在化纤，纺织等工业生产中，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。
（3）在农业方面，利用 射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，经过筛选可以培育出优良品种。用 射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期。
（4）在医疗方面，患了癌症的病人可以接受钴 60 的放射治疗。为什么射线能够用于治疗癌症呢？原来人体组织对射线的耐受能力是不同的，细胞分裂越快的组织，它对射线的耐受能力就越弱。像癌细胞那样，不断迅速繁殖的、无法控制的细胞组织，在射线照射下破坏得比健康细胞快。
2.作为示踪原子
（1）在农业上，把含有放射性元素（如磷32）的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律。
棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，利用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，被植物吸收，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，就可知道什么时候磷的吸收率最高、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。
（2）在医学上，给怀疑患有甲状腺的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病；也可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围。
（3）在工业上，可利用放射性同位素来检测机件的磨损情况，以便及时更换机件。在半导体制造工艺中可利用示踪原子推测杂质在半导体内的扩散情况，以便控制掺杂过程。
（4）利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况。
3.半衰期的应用
在地质和考古的工作中，可利用放射性衰变的半衰期来推断地层或古代文物的年代。
动物变异
植物变异
切尔诺贝利核电站
射线的危害：射线能使物体或机体发生一些物理、化学或生化变化。
三、射线的危害及防护
【讨论与交流】在医院放射科会见到如图所示的辐射标志，请查阅资料，了解技术人员进行辐射防护的措施，以及这些防护措施的原理。
遭原子弹炸后的广岛
使用铅防护服等屏蔽防护用具，利用铅对辐射的吸收和阻挡特性减少辐射照射；保持安全距离，依据辐射剂量与距离平方成反比原理，远离辐射源降低受照剂量；控制操作时间，因为辐射累积剂量与时间成正比，减少操作时长可减少辐射暴露；还会设置屏蔽墙等防护设施，阻挡辐射传播 。
射线的防护：
（1）内照射防护：尽可能地隔离放射性物质进入人体的各种途径。
（2）外照射防护：
①缩短受照射时间；
②增大与辐射源间的距离；
③屏蔽射线。
1.关于放射性同位素的发现，下列说法正确的是（ ）
A. 天然放射性同位素种类超过一千种
B. 约里奥 居里夫妇首次发现正电子
C. 人工放射性同位素半衰期长，废料难处理
D. 放射性同位素衰变均释放负电子
B
2.在射线探伤技术中，主要利用的射线特性是（ ）
A. α 射线的电离能力
B. β 射线的穿透能力
C. γ 射线的穿透能力
D. 中子流的散射特性
C
3.医学上诊断甲状腺疾病时，常用哪种放射性同位素作为示踪原子（ ）
A. 磷 - 32
B. 碘 - 131
C. 钴 - 60
D. 铀 - 235
B
4.下列哪种防护措施利用了 “辐射剂量与距离平方成反比” 的原理（ ）
A. 穿戴铅防护服
B. 设置屏蔽墙
C. 缩短操作时间
D. 保持安全距离
D
放射性同位素
放射性同位素的发现
约里奥-居里夫妇
放射性同位素的应用
射线的危害及防护
半衰期的应用
示踪原子的应用
射线的应用
外照射防护
内照射防护