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4、放射性同位素——核辐射的主角
①同位素就是一种元素存在着质子数相同而中子数不同的几种原子。由于质子数相同,所以它们的核电荷和核外电子数都是相同的,并具有相同核外电子排布。由于最外层电子数相同,因此原子核的某些物理性质也有所不同,例如放射性,并不是所以同位素都具有放射性,有放射性的同位素称为“放射性同位素”,没有放射性的则成为“稳定同位素”。大多数的天然元素都是由几种同位素组成,目前已知的稳定同位素约300多种,而放射性同位素竟达1500种以上。
②一般来说,原子质量很大金属,像鈈、铀、镭等,都具有较强的放射性,在化学元素周期表中,锕系元素和镧系元素以及铀元素全部带有放射性。另外某些原子质量小的同位素也带有放射性,如碳14、钴60。
③放射性同位素的原子核很不稳定,全不间断地,自发地放射出射线,直至变成另一种稳定同位素,这就是所谓“衰变”,放射性同位素在进行衰变的时候,可放射α射线、β射线、γ射线对人体危害不大,而γ射线对人体有较大的伤害,会诱发人体基因突变。
④放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期。换言之,半衰期是指某个样品中一半的原子核发生衰变所需的时间,不同放射性同位素的半衰期差异很大,短的只有几天、几个小时、几分钟,甚至不到1秒钟,长的却达几千年、几万年,甚至是几亿年,几十亿年,例如,日本“3.11”地震及海啸引发的核辐射中的碘131的半衰期约为8天,铯137为30年,鈈239为24000年,铀238则为44.7亿年。半衰期越短,其原子越不稳定。
⑤经过连接的几个半衰期后,放射性同位素的活度会因衰变而减至初始活度的1/2、1/4、1/8,等等。这意味着我们可以预测任何时候的剩余活度。随着放射性同位素数量的减少,所发出的辐射也相应的减少。
⑥放射性同位素释放的放射性能够破坏活的细胞,对人体造成巨大的伤害,但在医疗上,可以用来杀菌消灭微生物,并且可以用来杀灭癌细胞等。放射线也具有很强的贯穿能力,它可以用来观察固体内部的目标,就像x射线那样用于病灶的检查。在工业上,放射性也很多应用,例如用β射线来测量纸的厚度,用γ射线照片来检查机器内部结构等。[来源:Z#xx#k.Com]
⑦当然,如果应用不当,核辐射也会造成难以估计的损失。
(选自《中学科技》2011年第5期,有删改)
16.选文说明了哪几个方面的问题?请用简洁的语言概括。(3分)[来源:学,科,网]
17.选文主要运用了哪几种说明方法?请选择一种举例说明其作用。(4分)
[来源:学科网]
18.第一段画线句中的“大多数”“目前”两个词语是否可以删去?为什么?(3分)
[来源:学_科_网]
19.下面表述和推断与原文意思相符的一项是( )(3分)
A.人体基因突变是受放射性同位素进行衰变时放射出的γ射线影响造成的。
B.原子质量大和原子质量小的金属都可能带有放射性,一般来说原子量大的金属放射性更
强。
C.医学上,可以用放射性同位素释放的放射线来杀灭癌细胞,但不会对人体造成其他方面的伤害。
D.某些放射性元素的半衰期虽然很长,但由于它的活度越来越小,所以它对人类与自然的影响不大。[来源:学科网]
20.2011年3月22日,日本发生9.0级大地震。大地震摧毁了日本福岛部分核反应堆,导致核辐射,造成了难以估计的损失,也引发了人们是否继续开发利用核能的争议。对此,你有怎样的看法?(4分)
5、自给自足的人体生物能发电
①随着煤炭、石油等资源的日趋枯竭,环境恶化日趋严重,一些科学家为了开发更多的新能源,已把研究课题转向人类自身的生物能这一领域,利用人体生物能发电现已初见成效。
②人体中存在着一些化学物质,它们之间在发生反应时会产生化学能量。像新陈代谢过程中,葡萄糖和氧分子的反应就有能量释放出来。若稍加利用,这种能量就可以转化为电能。根据这一原理,科学家开始了人体生物电池的研究。
③据专家介绍,人体生物电池的电极是由两根长2厘米、直径约1/7000纳米的碳纤维制成,在每根碳纤维的外层还涂有一种聚合物,此外还有一种作为催化剂的葡萄糖氧化酶。聚合物的作用是将碳纤维与葡萄糖氧化酶连接成一个电路,而葡萄糖氧化酶则是用来加速葡萄糖与氧分子的化学反应。这种人体生物电池在37℃、pH为7.2的环境下工作,这很接近人体血液的温度和酸碱度。它产生的动力可以驱动一个监控糖尿病的小型传感器。
④人体生物能发电还有其他形式。当一个人坐着或站立时,就会持续产生重力势能。此时,若能采用特制的重力转换器就能将这种能转换成电能。美国有一家公司将发电装置埋在行人拥挤的公共场所,外面是一排踏板。当行人从踏板上走过时,体重压在踏板上,使与踏板相连的摇杆向另一个