4.3 让射线造福人类-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记物理（沪科版选修3-5）

4.3　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． 一、人工放射性同位素的发现 [导学探究]　第一种人工放射性同位素是如何发现的？常见的人工转变的核反应有哪些？ 答案　(1)1934年，约里奥—居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，发现了一种具有放射性的新元素P，这种新元素能不断地放射出正电子，核反应方程为： He＋Al→P＋n P→Si＋e[来源:学&科&网][来源:学.科.网] (2)常见的人工转变的核反应有： a．卢瑟福发现质子：N＋He→O＋H b．查德威克发现中子：Be＋He→C＋n c．居里夫妇人工制造同位素：He＋Al→n＋P P具有放射性：P→Si＋e. [知识梳理] 1．放射性同位素的分类 (1)天然放射性同位素； (2)人工放射性同位素． 2．人工放射性同位素的发现 (1)1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷P. (2)发现磷同位素的方程He＋Al―→P＋n. 3．放射性同位素知多少 天然放射性同位素只有几十种，而人们利用原子反应堆和加速器生产的放射性同位素已达 2 000多种． [即学即用]　判断下列说法的正误． (1)在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒．(　√　) (2)放射性同位素P，既可以通过核反应人工获得，也可以从自然界中获得．(　×　) 二、探测射线的仪器和方法 [导学探究]　肉眼看不见射线，但是射线中的粒子与其他物质作用时的现象，会显示射线的存在．阅读课本，举出一些探测射线的方法． 答案　(1)射线使气体发生电离，使计数管电路中出现脉冲电流． (2)射线使气体分子电离产生离子，过饱和汽以这些离子为核心凝结成一条雾迹． (3)射线中的粒子使照相底片感光． [知识梳理] 1．计数器 (1)原理：计数器的主要部分是计数管．射线进入管内，使管内气体发生一连串的电离，从而使计数管电路中出现一个相当强的脉冲电流． (2)作用：记录粒子进入管的次数． 2．云室 (1)原理：射线使气体分子电离产生离子，过饱和汽以这些离子为核心凝结成一条雾迹． (2)作用：显示粒子的径迹． 3．乳胶照相 (1)原理：高速运动的带电粒子能使照相底片感光． (2)作用：记录粒子径迹． [即学即用]　判断下列说法的正误． (1)计数器非常灵敏，不仅可以计数，还可以区分射线的种类．(　×　) (2)云室可以显示α粒子和β粒子的径迹．(　√　) (3)高速β粒子在云室中的径迹又短又粗而且是弯曲的．(　×　) 三、射线的应用及防护[来源:学科网ZXXK] [知识梳理] 1．射线的应用 (1)作为射线源 ①检查物体内部情况，检查产品的密度和厚度． ②利用射线的生物效应，消灭害虫、杀菌消毒、治疗癌症等． ③利用射线的化学效应，促进高分子化合物的聚合反应，以制造各种塑料或改善塑料的性能等． (2)作为示踪原子 一种元素的各种同位素具有相同的化学性质，而用放射性同位素制成的化合物，经历各种过程时会不断地放出射线，由此可以掌握它的踪迹． 2．放射性污染及其防护 (1)危害：过强的射线(包括电磁辐射)会对生物体造成危害． (2)防护 ①使用放射性物质时必须严格遵守操作规程，不准用手接触； ②废弃不用的放射性物质，应交有关部门处理，或者在指定地点深埋于地下，并远离水源．特别要注意防止放射性物质对空气、水源和食品的污染． [即学即用]　判断下列说法的正误． (1)现在用到射线时，既可以用人工放射性同位素，也可 以用天然放射性物质．(　×　) (2)用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期．(　√　) 一、对核反应方程的再认识 例1　完成下列核反应方程，并说明哪些属于人工转变核反应，哪些属于衰变，及人工转变核反应和衰变有什么不同． (1)N＋(　　)→O＋H (2)Be＋He→C＋(　　) (3)B＋He→(　　)＋n (4)Al＋He→P＋(　　)，P→Si＋(　　) (5)Li＋n→(　　)＋He (6)Co＋(　　)→Co＋γ (7)U→Th＋(　　) (8)Th→Pa＋(　　) 答案　(1)N＋(He)→O＋H，人工转变核反应 (2)Be＋He→C＋(n)，人工转变核反应 (3)B＋He→(N)＋n，人工转变核反应 (4)Al＋He→P＋(n)，人工转变核反应 P→Si＋(e)，β衰变 (5)Li＋n→(H)＋He，人工转变核反应 (6)Co＋(n)→Co＋γ，人工转变核反应 (7)U→Th＋(He)，α衰变 (8)Th→Pa＋(e)，β衰变 人工转变核反应和衰变的比较见总结提升． 人工转变核反应与衰变的比较 1．不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一