3.3 放射性的应用与防护 同步练习 (含答案解析) (2)

3.3
放射性的应用与防护
同步练习
1．放射性同位素被用作示踪原子，主要是因为
(　　)
A．放射性同位素不改变其化学性质
B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多
C．半衰期与元素所处的物理、化学状态有关
D．放射性同位素容易制造
【解析】　放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物的过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理等，因此，选项A、B正确，C、D不正确．
【答案】　AB
2．(2013·东北师大附中检测)在临床上经常用放射性同位素进行诊断，如医生用123I进行体内跟踪，可迅速查出人体内的病因，123I的特性是(　　)
A．半衰期长，并迅速从体内清除
B．半衰期长，并缓慢从体内清除
C．半衰期短，并迅速从体内清除
D．半衰期短，并缓慢从体内清除
【解析】　利用放射性同位素123I放出的γ射线穿透本领比α、β射线强.123I的半衰期较短，可以迅速从体内消失，不至于因长时间辐射而对身体造成伤害，故C对．
【答案】　C
3．(2013·杭州一中高二检测)在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危害．自从发现放射线以后，就可以利用放射线对其进行探测了，这是利用了
(　　)
A．α射线的电离本领　　
B．β射线的带电本领
C．γ射线的贯穿本领
D．放射性元素的示踪本领
【解析】　放射线的应用是沿着利用它的射线和作为示踪原子两个方向展开的，γ射线的贯穿本领最强，可以用于金属探伤，故C项正确．
【答案】　C
4．
2011年3月11日，日本东北部宫城县发生里氏9.0级强烈地震，地震导致福岛核电站发生泄漏，酿成了核泄漏事故，核泄漏事故会造成严重后果，其原因是(　　)
A．铀、钚等物质有放射性
B．铀、钚等物质半衰期很长
C．铀、钚等重金属有剧毒
D．铀、钚等物质会造成爆炸
【解析】　放射线对人体组织、生物都有害，核泄漏后产生的危害主要是放射线，且其半衰期长，在很长时间内具有放射性，故A、B正确；核泄漏物质中含有大量重金属，有剧毒，但不会自发爆炸，故C正确，D错误．
【答案】　ABC
5．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是(　　)
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体透视
C．用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更优良的品种
D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害
【解析】　利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电导出，A错误；γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，B错误；作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优秀品种，C错误；用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，D正确．
【答案】　D
6.
图3－3－2
为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂痕等伤痕存在．如图3－3－2是利用射线检测钢柱内部是否存在伤痕及伤痕情况的示意图，若钢柱的直径为20
cm，则下列说法正确的是(　　)
A．放射源放出的射线应该用β射线
B．放射源放出的射线应该用X射线
C．放射源放出的射线应该用γ射线
D．若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少
【解析】　此射线必须能穿透部件，接收器才能接收到射线粒子，因β射线只能穿透几毫米厚的铝板，X射线也只能穿透几厘米厚的钢板，用γ射线可以检查30
cm厚的钢铁部件，显然这里应该用γ射线而不能用β或X射线，选项C正确，A、B选项错误；当遇到钢铁部件内部有伤痕时，穿过钢板到达计数器的γ射线比没有砂眼或裂纹处的要多一些，选项D错误．
【答案】　C
7．在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则(　　)
A．措施①可减缓放射性元素衰变
B．措施②可减缓放射性元素衰变
C．措施③可减缓放射性元素衰变
D．上述措施均无法减缓放射性元素衰变
【解析】　放射性元素的半衰期是由元素的原子核本身特性决定的，与所处的物理环境，化学状态均无关，故D正确．
【答案】　D
8．放射性同位素在技水上有很多应用，不同的放射源可用于不同的目的．如表列出了一些放射性同位素的半衰期和可利用的射线．使放射源和探测器间隔很小一段距离，若它们之间空气中烟尘浓度大于某一设定的临界值，探测器探测到的射线强度比正常情况下小得多，从而可以通过自动控制装置触发警铃，预防火灾．则该装置中的放射源可选用表中的哪一种(　　)
放射性同位素
Po
Am
Sr
Tc
辐射线
α
α
β
γ
半衰期
138天
433年
28年
6
h
A.Po　　B.Am　　C.Sr　　D.Tc
【解析】　烟雾对α射线的穿透性影响明显，用半衰期长的放射性同位素能使报警装置长时间稳定工作，故B正确．
【答案】　B
9．贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染．人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病．下列结论正确的是(　　)
A．铀238的衰变方程式为：U→Th＋He
B.U和U互为同位素
C．人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变
D．贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性
【解析】　铀238具有放射性，放出一个α粒子，变成钍234，A正确．铀238和铀235质子数相同，故互为同位素，B正确．核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C正确．贫铀弹的穿甲能力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成，袭击目标时产生高温化学反应，所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹，D错．
【答案】　ABC
10．如图3－3－3所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图．
图3－3－3
(1)请简述自动控制的原理；
(2)如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在α、β和γ三种射线中，哪一种对铝板的厚度控制起主要作用？为什么？
【解析】　(1)放射线具有穿透本领，如果向前移动的铝板的厚度有变化，则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化，将这种变化转变为电信号输入到相应的装置，使之自动地控制题图中右侧的两个轮间的距离，达到自动控制铝板厚度的目的．
(2)β射线起主要作用．因为α射线的贯穿本邻很小，一张薄纸就能把它挡住，更穿不过1毫米厚的铝板；γ射线的贯穿本邻很强，能穿过几厘米的铅板，1毫米左右的铝板厚度发生变化时，透过铝板的γ射线强度变化不大；β射线的贯穿本领较强，能穿过几毫米厚的铝板，当铝板厚度发生变化时，透过铝板的β射线强度变化较大，探测器可明显地探测出这种变化，使自动化系统做出相应的反应．
【答案】　见解析
11．(2011·浙江高考)核电站的固体废料放射性比较强，要在核电站内的专用废物库放置5年，且在放置的初始阶段要对固体废料进行冷却处理．请简述需要进行冷却处理的理由．
【解析】　核电站的固体废料放射性比较强，能放出γ射线，放出巨大能量．且刚开始放射性比较强，释放出的能量比较大，温度升高快，必须在初始阶段对核固体废料进行冷却处理．
【答案】　见解析
12．为了临床测定病人血液的体积，可根据磷酸盐在血液中将被红血球所吸收这一事实，向病人体内输入适量含有P作示踪原子的血液．先将含有P的血液4
cm3分为两等份，其中一份留作标准样品，20
min测量出其放射性强度为10
800
s－1；另一份则通过静脉注射进入病人体内，经20
min后，放射性血液分布于全身，再从病人体内抽出血液样品2
cm3，测出其放射性强度为5
s－1，则病人的血液体积为多少？
【解析】　由于标准样品与输入人体内的P的总量相等，所以两者的放射性强度与P原子核的总数都相等，设病人血液体积为V，血液样品体积V′＝2
cm3.
则V＝10
800，即V＝×2
cm3＝4
320
cm3.
【答案】　4
320
cm3