邻水县第二中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：3.3放射性的应用、危害与防护 巩固练习（含解析）

3.3放射性的应用、危害与防护
1．下列粒子流中贯穿本领最强的是（）
A．α射线?? B．阴极射线? C．质子流 D．中子流
2．α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.0005cm、0.05cm 和8cm．工业部门可以使用射线来测厚度．如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱．因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制．如果钢板的厚度需要控制为5cm，请推测测厚仪使用的射线是
A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．可见光
3．钴60（）是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年.它发生衰变变成镍60（）同时放出能量高达的高速电子和两束射线.钴60的应用非常广泛，几乎遍及各行各业.在农业上，常用于辐射育种、食品辐射保藏与保鲜等；在工业上，常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物以及自动控制等；在医学上，常用于人体肿瘤的放射治疗.关于钻60，下列说法正确的是（ ）
A．发生衰变的衰变方程为
B．将钴60放入高温高压环境中可以加快其衰变
C．钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收
D．10g钴60经过10.54年全部发生衰变
4．有关放射性同位素的下列说法中正确的是（ ）
A．与互为同位素
B．与具有不同的化学性质
C．用制成化合物后它的半衰期变短
D．若磷肥中含有，则可用作为示踪原子，观察磷肥对植物的影响
5．下表给出了四种放射性同位素的辐射线和半衰期.在医疗技术中，常用放射线治疗肿瘤，其放射线必须满足：①具有较强的穿透能力，以辐射到体内的肿瘤处；②在较长时间内具有相对稳定的辐射强度.为此所选择的放射源应为（ ）
同位素 钋210 锝99 钴60 锶90
辐射线



半衰期 138天 6小时 5年 28年
A．钋210 B．锝99 C．钴60 D．锶90
6．放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中正确的有(　 　)
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
7．放射性在工农业生产和科学研究中有广泛的应用，下列关于放射性的应用与防护，说法不正确的是（ ）
A．利用射线照射食品，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保质期
B．利用示踪原子可以研究生物大分子的结构和功能
C．利用放射线的贯穿作用，可以制成射线测厚装置
D．放射治疗利用了射线对病灶细胞的电离作用
8．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )
A．做示踪原子是利用放射性同位素的贯穿能力很强的性质
B．做示踪原子是利用放射性同位素放出射线可被仪器探测的特点
C．射线探伤利用了射线贯穿能力很强的性质
D．射线探伤利用了射线电离能力很强的性质
9．正电子发射型计算机断层显像（PET）的基本原理是将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像.则根据PET原理判断下列表述不正确的是（ ）
A．在人体内的衰变方程式为
B．正、负电子的湮灭方程是
C．在PET中，的主要用途是作为示踪原子
D．在PET中，的主要用途是参与人体的新陈代谢
10．人工放射性同位素被用作示踪原子，主要是因为（ ）
A．放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质
B．人工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、化学状态无关
D．放射性同位素容易制造
11．应用放射线对金属进行探伤，是利用了射线的_________能力；用于消除静电，是利用了射线的_________作用．
12．天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线的贯穿本领各不相同，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线，则①为___射线，它的贯穿本领很弱；③为___射线，它的贯穿本领很强。
13．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁。现有一束射线（含有、、三种射线），
（1）在不影响和射线的情况下，如何用最简单的方法除去射线？
（2）余下的这束和射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出和射线进入磁场区域后轨迹的示意图。（画在图上）
（3）用磁场可以区分和射线，但不能把射线从射线束中分离出来，为什么？（已知粒子的质量约是粒子质量的8000倍，射线速度约为光速的十分之一，射线速度约为光速）
参考答案
1．D
【解析】
α射线射线的穿透能力最弱，一张纸即可把它挡住，但是其电离能力最强，阴极射线是电子流，能穿透0.5mm的铝板；质子流比电子流的穿透能力要强一些，中子不带电，相同的情况下中子的穿透能力最强．
A．α射线，与结论不相符，选项A错误；??
B．阴极射线?，与结论不相符，选项B错误；
C．质子流，与结论不相符，选项C错误；
D．中子流，与结论相符，选项D正确；
故选D．
2．C
【解析】
根据三种射线的穿透能力，α射线的穿透能力最弱，一张纸就可以把它挡住．γ射线穿透力最强，需要适当厚度的混凝土或铅板才能有效地阻挡．β射线的穿透能力介于α射线和γ射线之间，能穿透普通的纸张，但无法穿透铝板．因钢板的厚度需要控制为5cm，推测测厚仪使用的射线是γ射线；故选C；
3．A
【解析】
A．根据电荷数守恒、质量数守恒，知钴60发生衰变的衰变方程为：。故A正确。
B．放射性元素衰变的快慢由核自身的因素决定，与所处的外部环境无关。故B错误。
C．钴60半衰期太长，且衰变放出的高能粒子对人体伤害太大，不能作为药品的示踪原子。故C错误。
D．10.54年为两个半衰期，则剩下的钴60为原来的，没有全部衰变。故D错误。
故选A。
4．D
【解析】
A．具有相同质子数、不同质量数的元素互为同位素。故A错误。
B．同位素的化学性质完全相同。故B错误。
C．半衰期由原子核本身决定，与原子所处的化学状态无关。故C错误。
D．是人工放射性同位素，它的半衰期短，容易控制，可用作示踪原子。故D正确。
故选D。
5．C
【解析】
因放射线要有较强的穿透能力，所以应为射线，要使其在较长时间内具有相对稳定的辐射强度，放射源应具有较长的半衰期。
A．钋210。故A不符合题意。
B．锝99。故B不符合题意。
C．钴60。故C符合题意。
D．锶90。故D不符合题意。
故选C。
6．D
【解析】
A．利用放射线消除有害静电是利用α射线的电离性，使空气分子电离成导体，将静电放出，故A错误；
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，故B错误；
C．DNA变异并不一定都是有益的，也有有害的一面，故C错误；
D．射线对人体细胞伤害太大，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量，故D正确；
故选D。
7．D
【解析】
A．用射线照射食品，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保存期。故A不符合题意。
B．利用示踪原子可以研究生物大分子的结构和功能。故B不符合题意。
C．利用放射线的贯穿作用，可以制成射线测厚装置。故C不符合题意。
D．放射治疗利用了射线对病灶细胞的吸收作用。故D符合题意。
故选D。
8．BC
【解析】
作为示踪原子是利用了放射性同位素的射线可以被仪器探测到的特点； γ射线探伤是利用了γ射线贯穿能力很强的性质，故BC正确。
9．AD
【解析】
A．由核反应前后质量数守恒和电荷数守恒知，在人体内的衰变方程为：
故A 符合题意。
B．正、负电子湮灭生成两个光子，湮灭方程是：
故B不符合题意。
CD．在PET中，的主要用途是作为示踪原子。故C不符合题意，D符合题意。
故选AD。
10．ABC
【解析】
放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同的特点，也要利用衰变规律不受物理、化学状态变化的影响的特点，同时还要考虑放射性同位素的半衰期比天然放射性物质的半衰期短得多，放射性废料容易处理。
A．放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质。故A符合题意。
B．人工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。故B符合题意。
C．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关。故C符合题意。
D．放射性同位素容易制造。故D不符合题意。
故选ABC。
11．贯穿 电离
【解析】
[1]利用了射线的贯穿能力可以对金属探伤；
[2]利用射线的电离能力，可以电离空气，消除静电。
12．
【解析】①为α射线，它的贯穿本领很弱，③为γ射线，它的贯穿本领很强。
点睛：α射线的电离能力最强、穿透能力最弱，一张纸就可以全部把它挡住。γ射线的电离能力最弱、穿透力最强，需要适当厚度的混凝土或铅板才能有效地阻挡。β射线的电离能力和穿透能力介于α射线和γ射线之间，它能穿透普通的纸张，但无法穿透铝板。
13．（1）用一张纸放在射线前即可除去α射线。（2）（3）α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离
【解析】
（1）由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线。
（2）如图所示。
（3）α粒子和电子在磁场中偏转，据，
对α射线有
对β射线有
故
。
α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，
故与γ射线无法分离。