沪教版高中物理选修3-5 4.3让射线造福人类_学案1

让射线造福人类

学习目标 1．知道什么是放射性同位素以及获得放射性同位素的方法；2．了解探测射线的几种仪器和方法；3．知道放射性同位素的常见应用。
学习重点 知道放射性同位素的常见应用。
学习难点 知道什么是放射性同位素以及获得放射性同位素的方法。
学习过程
自主学习 一、人工放射性元素的发现原子核的人工转变：用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程，其核反应方程的一般形式为：式中AZX是______的符号，x为_________的符号，是_________符号，y是放射出的粒子的符号。约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：__________________，__________________。其中，____________是放射性同位素，____为正电子。二、探测射线的仪器和方法1．计数器：①盖革— 弥勒计数管的构造如何？ 管中装有低压 和少量的酒精蒸气或溴蒸气，在金两极间加上 （约1000V）。②盖革— 弥勒计数管的基本原理是什么？射线粒子—使 —电子加速—分子电离—产生 —电子到达 ，阳离子到达 ，在外电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。③G—M计数器的特点是什么？ 优点： 。 缺点： 。①只能用来计数，不能区分射线的种类； ②不适合于极快速的计数； ③不适合于检测α粒子。2．云室： ①威耳逊云室的工作原理： 射线粒子从室内气体中飞过，使沿途的气体分子 ，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了 。 ②为什么云室中的α粒子径迹粗而直，β粒子径迹细而弯，γ粒子径迹细而碎？（1）α粒子的 比较大，在气体中飞行不易 ，并且 本领大，沿途产生的 ，所以它在云室中的 直而粗。 （2）β粒子的 小，跟气体碰撞时容易 ，并且 本领小，沿途产生的离子 ，所以它在云室中的 ，且常常发生 。 （3）γ粒子的电离本领 ，一般看不到它的径迹。3．注意：在云室看到的只是成串的小液滴，它描述的是射线粒子运动的 ，而不是粒子本身。三、射线是把双刃剑1．工业部门可以使用 来测厚度。2．利用它的 ，作为 。3．人工放射性同位素的优点： ； ； 。4．凡是用到射线时，都用 放射性同位素。5．辐射与安全，过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对 的破坏。
达标检测 1．放射性元素的衰变时遵守两个守恒：分别为_______守恒，_________守恒。2．放射性元素衰变时放射出的射线有____________、____________和____________，其中____________不带电，____________带正电，____________带负电。3．探测射线时主要用来的仪器或装置主要有___________________、______________和___________________三种。4．研究放射性的本性时，可以让射线垂直射入磁场，根据射线在磁场中的偏转情况来研究它所带的电荷、质量等性质。如图所示，P是放射源，A．B．C分别为放射源放射出的射线在磁场中的轨迹，则由偏转情况可知 ( )A．a是 射线，b是β射线，c是γ射线 B．a是β射线，b是γ射线，c是 射线C．a是 射线，b是γ射线，c是β射线D．a是γ射线，b是β射线，c是 射线5．最近几年，科学家在超重元素的探测方面取得重大进展。1996年科学家们在研究某两个重粒子结合成超重元素的反应中，发现生成的超重元素的核经过6次 衰变后的产物是Fm，由此可知该超重元素的原子序数和质量数分别为 ( )A．124，259 B．124，265C．112，277 D．112，2656．一个静止的放射性元素的原子核发生衰变时只发射出一个频率为ν的光子，普朗克常量为h，则衰变后的原子核 ( )A．仍静止B．沿与光子运动方向相同的方向运动C．沿与光子运动方向相反的方向运动D．动量大小为7．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的A射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道( )A．A为中子，B为质子B．A为质子，B为中子C．A为γ射线，B为中子D．A为中子，B为γ射线8．若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下的A和B的质量之比为 ( )A．30∶31 B．31∶30 C．1∶2 D．2∶19．镅(Am)是一种放射性元素，在其分裂过程中，会释放出一种新的粒子，变成镎(NP)，由于放出的这种粒子很容易被空气阻隔，因此不会对人体构成任何的危害，火警的报警系统就是利用这种粒子作为报警的重要工具，这种粒子是 ( )A． 粒子 B．质子 C．中子 D．正电子10．2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m的海底。该核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视，几十年来人们向以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 ( )A．铀、钚等核废料有放射性 B．铀、钚等核废料的半衰期很长 C．铀、钚等重金属有毒性 D．铀、钚等核废料会造成爆炸 11．从一个铅盒的小孔中射出的、β、γ三种射线沿同一直线进入同一匀强磁场或匀强电场，这三种射线在场内的径迹情况有可能是 ( )A．三条重合 B．两条重合C．三条分开 D．、β的径迹一定分开 12．如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则可能是 ( )A． 和β的混合放射源 B．纯 放射源C． 和γ的混合放射源 D．纯γ放射源 13．处于静止状态的某原子核X，发生α衰变后变成质量为M的原子核Y，被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，测得其匀速圆周运动的半径为r，设α粒子质量为m，质子的电量为e，求： （1）衰变后α粒子的速率；（2）衰变后Y核的动能。


P

b

a

c





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