第三章原子核3.3放射性的应用、危害与防护:47张PPT
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| 名称 | 第三章原子核3.3放射性的应用、危害与防护:47张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 809.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-10-03 14:01:47 | ||
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文档简介
课件47张PPT。 3
放射性的应用、危害与防护 一、放射性的应用
1.可以将由_________制成的静电消除器安装在机器
运转时容易产生静电的部位。
2.利用_______穿过薄物或经过薄物反射时,由透射
或反射后的_________来测定薄物的厚度与密度。α射线源β射线衰减程度3.γ射线对生物组织会产生_____、_____的效应,
能引起生物体内__________。
4.可用作新的科学探究工具(即_________)应用于各
个学科。
5.在考古学中,我们可以利用测定发掘物中________
放射性元素的含量,来确定它的年代。物理化学DNA的变异示踪原子【判一判】
(1)利用γ射线的电离作用,可检查金属内部有无砂
眼或裂纹。 ( )
(2)γ射线照射食品可以杀死细菌,延长保质
期。 ( )
(3)可以利用衰变的特性进行考古。 ( )提示:(1)利用γ射线的贯穿本领,检查金属内部有无砂眼或裂纹,(1)错。
(2)γ射线具有杀菌作用,(2)正确。
(3)可以利用测定发掘物中 放射性元素的含量来确定它的年代,(3)正确。二、放射性的危害与防护
1.天然放射线主要由两部分组成:一是来自_________
的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放射线;
二是来自空间的_________。
2.人工放射线的来源主要是_____、_______以及
_____________的放射线。地壳表面宇宙射线医疗核动力核武器试验中【想一想】放射性污染危害很大,放射线穿透力很强,是否无法防护?
提示:放射线危害很难防护,但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护,但防护的最有效手段是提高防范意识。知识点一、放射性的应用
思考探究:
放射线在国民经济和科学研究的各个领域得到广泛的应用。思考以下问题:
(1)利用γ射线的什么作用来进行金属探伤?
(2)利用放射线的什么作用来进行静电消除?
(3)利用γ射线的什么作用培育优良品种?【归纳总结】
1.利用射线的特性:
(1)利用γ射线的贯穿本领:利用60Co放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼或裂纹,这叫γ射线探伤。利用γ射线可以检查30cm厚的钢铁部件,利用放射线的贯穿本领,可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等,从而自动控制生产过程。(2)利用射线的电离作用:放射线能使空气电离,从而可以消除静电积累,防止静电产生危害。
(3)利用γ射线对生物组织的物理、化学效应,使种子发生变异,培育优良品种。
(4)利用放射线产生的能量轰击原子核,实现原子核的人工转变。
(5)在医疗上,常用来控制病变组织的扩大。2.作为示踪原子:
(1)在工业上,可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况。
(2)在农业生产中,可用示踪原子确定植物在生长过程中所需的肥料和合适的施肥时间。
(3)在医学上,可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围。(4)在生物科学研究方面,放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛。它为揭示体内和细胞内理化过程的秘密,阐明生命活动的物质基础,起了极其重要的作用,使生物化学从静态进入动态,从细胞水平进入分子水平,为人类对生命基本现象的认识开辟了一条新的途径。3.利用衰变特性:
在考古学中,我们可以利用测定发掘物中 (碳14)放射性元素的含量,来确定它的年代。
4.其他应用:
在地质学上,常利用射线勘探矿藏。【特别提醒】
(1)三种射线的电离作用不同和穿透能力的强弱不同,它们的应用亦不相同。
(2)在利用放射性的同时,要注意保护生态环境,从而实现可持续发展。【典例探究】
【典例】关于放射性的应用下列说法正确的是( )
A.放射线改变了布料的性质,使其不再因摩擦而生电,因此达到了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,也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异,其结果一定是成为更优秀的品种
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危害
【思路点拨】在深刻理解射线特性的基础上分析此题。【正确解答】选D。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,将静电排出,A错误;γ射线对人体细胞伤害太大,不能进行人体透视,B错误;利用γ射线照射种子能使其DNA发生变异,但其结果不一定是更优秀的品种,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。【过关训练】
1.(多选)下列把放射性同位素作为示踪原子的应用
是 ( )A.γ射线探伤仪
B.利用含有放射性碘131的油,检测地下输油管的漏油情况
C.利用钴60治疗肿瘤等疾病
D.把含有放射性元素的肥料施给农作物,用以检测确定农作物吸收养分的规律【解析】选B、D。γ射线探伤仪是利用γ射线的强穿透能力。利用钴60治疗肿瘤等疾病,是利用γ射线的高能量杀死癌细胞,A、C错,B、D正确。2.在放射性同位素的应用中,下列做法正确的
是 ( )
A.应该用α射线探测物体的厚度
B.应该用γ粒子放射源制成烟雾报警器
C.医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素
D.放射育种中利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异【解析】选D。由于α粒子的穿透能力很弱,无法用其探测物体的厚度,故A错误;烟雾报警器是利用射线的电离作用,而γ粒子的电离作用很弱,故B错误;人体长期接触放射线会影响健康,诊断疾病时应该利用半衰期短的同位素,故C错误;放射育种是利用γ射线照射种子改变遗传基因,故D正确。知识点二、放射性的危害与防护
思考探究:观察以上图片,请思考以下问题:
(1)我们身边的放射线来源有哪些?
(2)应该如何对辐射进行防护?【归纳总结】
1.放射线来源:
天然放射线主要由两部分组成,一是来自地壳表面的天然放射性元素(如铀、钍、镭)以及空气中氡等产生的放射线;二是来自空间的宇宙射线。人工放射线的来源主要是医疗、核动力以及核武器试验中的放射线。2.放射性的危害:
放射线对人体组织造成的伤害,主要是由于射线对原子和分子产生作用,比如电离、激发和分解等,这种作用将导致细胞损伤,甚至破坏人体DNA的分子结构。3.辐射防护的基本方法:
(1)距离防护——尽可能远离射线源。
(2)时间防护——尽量减少可能受到照射的时间。
(3)屏蔽防护——在射线源的周围设置能够吸收或阻挡射线的屏蔽物体。
(4)仪器监测——要配置适当的剂量测量设备,加强对环境的监测。【特别提醒】
射线对人体作用的效果是长期积累的,人们在日常生活中要高度重视对辐射的防护。如图是世界通用的辐射警示标志。【典例探究】
【典例】(多选)贫铀是从金属铀中提炼 以后的副
产品,其主要成分为 。贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹
的9倍,杀伤力极大,而且残留物可长期危害环境。下列
关于其残留物长期危害环境的理由正确的是 ( )A.爆炸后的弹片存在放射性
B.爆炸后的弹片不会对人体产生危害,不会对环境产生长期污染
C. 的衰变速度很快
D.铀的半衰期很长,对环境产生长期危害【思路点拨】解答本题时应把握以下两点:
(1)放射现象会对环境造成污染,对人类造成危害。
(2) 的半衰期很长,所以在很长时间内存在污染。【解析】选A、D。 具有放射性,会对环境造成危害,而且由于其半衰期很长,所以这种危害是长期的。故A、D正确。【总结提升】放射性的危害与防护问题的两点注意
(1)首先明确是否具有放射源,知道放射线对人体是有害的。
(2)半衰期的长短,直接决定危害的严重性。【过关训练】
现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术,方法是将若干毫升含放射性元素锝(Tc)的注射液注入被检测者的动脉,经过40min后,这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中,这时对被检测者的心脏进行造影,心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出有射线射出;心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物
质到达,将无射线射出。医生根据显像情况就可以判
定被检测者心脏血管有无病变,并判定病变位置。你
认为检测用放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数
据中的 ( )
A.10min B.10h C.10day D.10year【解析】选B。半衰期太短,在放射期内放射性物质的注射液不能均匀地分布在血液中而无法完成检测,又因放射强度较大而对人体造成伤害;若半衰期太长,射线长时间地照射人体也会对人体造成伤害。应掌握的两个原则是:一要检查出病变位置;二要保证病人的健康。故选B。【温馨提示】
放射性的应用与防护经常和放射线性质结合起来进行考查,也是原子物理部分的常考考点。【拓展例题】考查内容:放射线的应用与防护
核能是一种高效的能源.
(1)在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳.
由图甲可知,安全壳应当选用的材料是______。(2)图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图分析可知工作人员受到了__________射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了________射线的辐射。【思路点拨】解决本题要熟悉α、β、γ三种射线的性质以及放射性的应用与防护知识。【正确解答】(1)反应堆最外层是厚厚的水泥防护层,防止射线外泄,所以安全壳应选用的材料是混凝土。
(2)β射线可穿透几毫米厚的铝片,而γ射线可穿透几厘米厚的铅板,所以两个空分别是:β和γ。
答案:(1)混凝土 (2)β γ有关放射性信息题的解题思路
(1)将试题信息进行联系和比较,提炼出关键信息将问题简化。
(2)将试题信息还原为解题信息,从而合理解答试题。【案例展示】俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难,沉入深度约为100 m的海底。“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视。几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料,核废料对海洋环境有严重的污染作用。其原因有 ( )①铀、钚等核废料有放射性
②铀、钚等核废料的半衰期很长
③铀、钚等重金属有毒性
④铀、钚等废料会造成爆炸
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④【正确解答】选A。放射性对人体组织、生物都有害,核泄漏后产生的危害主要是放射性,且其半衰期长,在很长时间内具有放射性,核泄漏物中含有大量重金属,但不会自发爆炸,故A正确,B、C、D错。【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下:
放射性的应用、危害与防护 一、放射性的应用
1.可以将由_________制成的静电消除器安装在机器
运转时容易产生静电的部位。
2.利用_______穿过薄物或经过薄物反射时,由透射
或反射后的_________来测定薄物的厚度与密度。α射线源β射线衰减程度3.γ射线对生物组织会产生_____、_____的效应,
能引起生物体内__________。
4.可用作新的科学探究工具(即_________)应用于各
个学科。
5.在考古学中,我们可以利用测定发掘物中________
放射性元素的含量,来确定它的年代。物理化学DNA的变异示踪原子【判一判】
(1)利用γ射线的电离作用,可检查金属内部有无砂
眼或裂纹。 ( )
(2)γ射线照射食品可以杀死细菌,延长保质
期。 ( )
(3)可以利用衰变的特性进行考古。 ( )提示:(1)利用γ射线的贯穿本领,检查金属内部有无砂眼或裂纹,(1)错。
(2)γ射线具有杀菌作用,(2)正确。
(3)可以利用测定发掘物中 放射性元素的含量来确定它的年代,(3)正确。二、放射性的危害与防护
1.天然放射线主要由两部分组成:一是来自_________
的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放射线;
二是来自空间的_________。
2.人工放射线的来源主要是_____、_______以及
_____________的放射线。地壳表面宇宙射线医疗核动力核武器试验中【想一想】放射性污染危害很大,放射线穿透力很强,是否无法防护?
提示:放射线危害很难防护,但是通过屏蔽、隔离等措施可以进行有效防护,但防护的最有效手段是提高防范意识。知识点一、放射性的应用
思考探究:
放射线在国民经济和科学研究的各个领域得到广泛的应用。思考以下问题:
(1)利用γ射线的什么作用来进行金属探伤?
(2)利用放射线的什么作用来进行静电消除?
(3)利用γ射线的什么作用培育优良品种?【归纳总结】
1.利用射线的特性:
(1)利用γ射线的贯穿本领:利用60Co放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼或裂纹,这叫γ射线探伤。利用γ射线可以检查30cm厚的钢铁部件,利用放射线的贯穿本领,可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等,从而自动控制生产过程。(2)利用射线的电离作用:放射线能使空气电离,从而可以消除静电积累,防止静电产生危害。
(3)利用γ射线对生物组织的物理、化学效应,使种子发生变异,培育优良品种。
(4)利用放射线产生的能量轰击原子核,实现原子核的人工转变。
(5)在医疗上,常用来控制病变组织的扩大。2.作为示踪原子:
(1)在工业上,可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况。
(2)在农业生产中,可用示踪原子确定植物在生长过程中所需的肥料和合适的施肥时间。
(3)在医学上,可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围。(4)在生物科学研究方面,放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛。它为揭示体内和细胞内理化过程的秘密,阐明生命活动的物质基础,起了极其重要的作用,使生物化学从静态进入动态,从细胞水平进入分子水平,为人类对生命基本现象的认识开辟了一条新的途径。3.利用衰变特性:
在考古学中,我们可以利用测定发掘物中 (碳14)放射性元素的含量,来确定它的年代。
4.其他应用:
在地质学上,常利用射线勘探矿藏。【特别提醒】
(1)三种射线的电离作用不同和穿透能力的强弱不同,它们的应用亦不相同。
(2)在利用放射性的同时,要注意保护生态环境,从而实现可持续发展。【典例探究】
【典例】关于放射性的应用下列说法正确的是( )
A.放射线改变了布料的性质,使其不再因摩擦而生电,因此达到了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,也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异,其结果一定是成为更优秀的品种
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危害
【思路点拨】在深刻理解射线特性的基础上分析此题。【正确解答】选D。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,将静电排出,A错误;γ射线对人体细胞伤害太大,不能进行人体透视,B错误;利用γ射线照射种子能使其DNA发生变异,但其结果不一定是更优秀的品种,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。【过关训练】
1.(多选)下列把放射性同位素作为示踪原子的应用
是 ( )A.γ射线探伤仪
B.利用含有放射性碘131的油,检测地下输油管的漏油情况
C.利用钴60治疗肿瘤等疾病
D.把含有放射性元素的肥料施给农作物,用以检测确定农作物吸收养分的规律【解析】选B、D。γ射线探伤仪是利用γ射线的强穿透能力。利用钴60治疗肿瘤等疾病,是利用γ射线的高能量杀死癌细胞,A、C错,B、D正确。2.在放射性同位素的应用中,下列做法正确的
是 ( )
A.应该用α射线探测物体的厚度
B.应该用γ粒子放射源制成烟雾报警器
C.医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素
D.放射育种中利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异【解析】选D。由于α粒子的穿透能力很弱,无法用其探测物体的厚度,故A错误;烟雾报警器是利用射线的电离作用,而γ粒子的电离作用很弱,故B错误;人体长期接触放射线会影响健康,诊断疾病时应该利用半衰期短的同位素,故C错误;放射育种是利用γ射线照射种子改变遗传基因,故D正确。知识点二、放射性的危害与防护
思考探究:观察以上图片,请思考以下问题:
(1)我们身边的放射线来源有哪些?
(2)应该如何对辐射进行防护?【归纳总结】
1.放射线来源:
天然放射线主要由两部分组成,一是来自地壳表面的天然放射性元素(如铀、钍、镭)以及空气中氡等产生的放射线;二是来自空间的宇宙射线。人工放射线的来源主要是医疗、核动力以及核武器试验中的放射线。2.放射性的危害:
放射线对人体组织造成的伤害,主要是由于射线对原子和分子产生作用,比如电离、激发和分解等,这种作用将导致细胞损伤,甚至破坏人体DNA的分子结构。3.辐射防护的基本方法:
(1)距离防护——尽可能远离射线源。
(2)时间防护——尽量减少可能受到照射的时间。
(3)屏蔽防护——在射线源的周围设置能够吸收或阻挡射线的屏蔽物体。
(4)仪器监测——要配置适当的剂量测量设备,加强对环境的监测。【特别提醒】
射线对人体作用的效果是长期积累的,人们在日常生活中要高度重视对辐射的防护。如图是世界通用的辐射警示标志。【典例探究】
【典例】(多选)贫铀是从金属铀中提炼 以后的副
产品,其主要成分为 。贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹
的9倍,杀伤力极大,而且残留物可长期危害环境。下列
关于其残留物长期危害环境的理由正确的是 ( )A.爆炸后的弹片存在放射性
B.爆炸后的弹片不会对人体产生危害,不会对环境产生长期污染
C. 的衰变速度很快
D.铀的半衰期很长,对环境产生长期危害【思路点拨】解答本题时应把握以下两点:
(1)放射现象会对环境造成污染,对人类造成危害。
(2) 的半衰期很长,所以在很长时间内存在污染。【解析】选A、D。 具有放射性,会对环境造成危害,而且由于其半衰期很长,所以这种危害是长期的。故A、D正确。【总结提升】放射性的危害与防护问题的两点注意
(1)首先明确是否具有放射源,知道放射线对人体是有害的。
(2)半衰期的长短,直接决定危害的严重性。【过关训练】
现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术,方法是将若干毫升含放射性元素锝(Tc)的注射液注入被检测者的动脉,经过40min后,这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中,这时对被检测者的心脏进行造影,心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出有射线射出;心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物
质到达,将无射线射出。医生根据显像情况就可以判
定被检测者心脏血管有无病变,并判定病变位置。你
认为检测用放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数
据中的 ( )
A.10min B.10h C.10day D.10year【解析】选B。半衰期太短,在放射期内放射性物质的注射液不能均匀地分布在血液中而无法完成检测,又因放射强度较大而对人体造成伤害;若半衰期太长,射线长时间地照射人体也会对人体造成伤害。应掌握的两个原则是:一要检查出病变位置;二要保证病人的健康。故选B。【温馨提示】
放射性的应用与防护经常和放射线性质结合起来进行考查,也是原子物理部分的常考考点。【拓展例题】考查内容:放射线的应用与防护
核能是一种高效的能源.
(1)在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳.
由图甲可知,安全壳应当选用的材料是______。(2)图乙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图分析可知工作人员受到了__________射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了________射线的辐射。【思路点拨】解决本题要熟悉α、β、γ三种射线的性质以及放射性的应用与防护知识。【正确解答】(1)反应堆最外层是厚厚的水泥防护层,防止射线外泄,所以安全壳应选用的材料是混凝土。
(2)β射线可穿透几毫米厚的铝片,而γ射线可穿透几厘米厚的铅板,所以两个空分别是:β和γ。
答案:(1)混凝土 (2)β γ有关放射性信息题的解题思路
(1)将试题信息进行联系和比较,提炼出关键信息将问题简化。
(2)将试题信息还原为解题信息,从而合理解答试题。【案例展示】俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难,沉入深度约为100 m的海底。“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视。几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料,核废料对海洋环境有严重的污染作用。其原因有 ( )①铀、钚等核废料有放射性
②铀、钚等核废料的半衰期很长
③铀、钚等重金属有毒性
④铀、钚等废料会造成爆炸
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④【正确解答】选A。放射性对人体组织、生物都有害,核泄漏后产生的危害主要是放射性,且其半衰期长,在很长时间内具有放射性,核泄漏物中含有大量重金属,但不会自发爆炸,故A正确,B、C、D错。【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下: