课时提升作业：十第三章原子核3.3放射性的应用、危害与防护

课时提升作业 十 放射性的应用、危害与防护
(30分钟　50分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(多选)对放射性的应用,下列说法正确的是　(　　)
A.放射性能杀死癌细胞,对人体的正常细胞不会有伤害
B.对放射性的废料,要装入特制的容器并埋入深地层进行处理
C.γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里,且不能随意放置
D.对可能有放射性污染的场所或物品进行监测是很有必要的
【解析】选B、C、D。放射线对人体细胞有损伤,所以在杀死癌细胞的同时,对正常细胞也会有伤害,A错;对放射源和放射性的废料要装入特制的容器里并要埋入深地层,以免造成放射性污染,B、C正确;对环境或物品进行仪器监测,是防护辐射的基本方法,D正确。
2.(多选)现在,γ刀成为治疗脑肿瘤的最佳仪器。令人感叹的是,用γ刀治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半个小时内完成手术,无须住院,因而γ刀被誉为“神刀”。据报道,我国自己研究的旋式γ刀性能更好,将进入各大医院为患者服务。γ刀治疗脑肿瘤主要是利用　(　　)
A.γ射线具有很强的贯穿本领
B.γ射线具有很强的电离作用
C.γ射线具有很高的能量
D.γ射线能很容易地绕过障碍物到达目的地
【解析】选A、C。γ射线是一种波长很短的电磁波,具有较高的能量,它的贯穿本领很强,甚至可以穿透几厘米厚的铅板,但它的电离作用很弱。γ刀治疗肿瘤时,通常是同时用多束γ射线,使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚,利用γ射线的高能量杀死肿瘤细胞。综上所述,本题正确选项为A、C。
3.在核医学上,用放射性同位素钴60放出的γ射线治疗肿瘤,其原理是利用γ射线的　(　　)
A.强电离作用,使肿瘤细胞转化
B.强贯穿作用,导致基因突变
C.高能特性,直接杀死肿瘤细胞
D.热作用,可减轻病人的痛苦
【解析】选C。癌细胞由于生长迅速,对辐射的杀伤特别敏感,因此,可以将射线对准肿瘤,杀死癌细胞,故C正确。
4.(多选)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,以下说法正确的是　(　　)
A.铀238的衰变方程式为UThHe
BU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】选A、B、C。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的,袭击目标时产生高温化学反应,所以其爆炸力、穿甲能力远远超过一般炸弹,D错。
5.放射性同位素在技术上有很多应用,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
放射线
α
α
β
γ
半衰期
138天
433年
28年
6h
APo　　BAm　　CSr　　DTc
【解析】选B。烟尘对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。
【总结提升】抓住放射性的特点,巧解放射性应用与防护问题
在解决放射性应用与防护问题时,应把握住放射性特点。
(1)α射线有电离作用,但穿透能力弱。
(2)γ射线穿透能力强,且能量高。
(3)衰变产生危害时,半衰期越长危害越大,但应用衰变时,半衰期越长,效果越好、越稳定。
6.放射性同位素可作为示踪原子。例如,在医学上可以确定肿瘤的位置等。今有四种不同的放射性同位素R、P、Q、S,它们的半衰期分别为半年、38天、15天和2天,则医学上用作示踪原子应选用的同位素是　(　　)
A.S　　　　B.Q　　　　C.P　　　　D.R
【解析】选A。应用放射性同位素作为示踪原子时,应选用半衰期较短、衰变速度较快的元素,这样可以减轻对人体的损害,故A正确。
二、非选择题(本大题共2小题,共20分)
7.(10分)正电子(PET)发射计算机断层显像:它的基本原理是将放射性同位素O注入人体,参与人体的代谢过程O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理,回答下列问题:
(1)写出O的衰变和正负电子湮灭的方程式。
(2)将放射性同位素O注入人体O的主要用途是　(　　)
A.利用它的射线
B.作为示踪原子
C.参与人体的代谢过程
D.有氧呼吸
(3)设电子质量为m,电量为q,光速为c,普朗克常量为h,则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长为________。
(4)PET中所选的放射性同位素的半衰期应______。(选填“长”“短”或“长短均可”)
【解题指南】解答本题要注意以下三点:
(1)核反应方程满足质量数和电荷数守恒。
(2)正确理解光子能量公式和质能方程。
(3)应用于人体的示踪原子半衰期要短。
【解析】(1)根据题意得ONee+e→2γ.
(2)选B.同位素可以作为示踪原子进行医学研究,故B正确。
(3)根据E=hν=mc2和c==λν,可得λ=。
(4)根据同位素的用途,半衰期应极短。
答案:(1ONee+e→2γ
(2)B　(3)　(4)短
8.(10分)如图所示是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。假如放射源能放射出α、β、γ三种射线,而根据设计,该生产线压制的是3 mm厚的铝板,那么是三种射线中的__________射线对控制厚度起主要作用。当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时,将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调节得______些。
【解析】因β射线能穿过几毫米的铝板,故β射线对控制厚度起主要作用.通过铝板的粒子数超标是指通过铝板的粒子个数太多,铝板的厚度偏薄,应加大铝板的厚度,即将M、N两轧辊间距离调大一些。
答案:β　大