第四节 放射性的应用与防护卢瑟福在实验中发现，往容器中通入氮气后，在 荧光屏上出现了闪光，这表明，有一种新的能量 比粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种粒 子肯定是在粒子击中某个氮核而使该核发生变化时 放出的。这样，卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。 一、核反应粒子铝 箔荧 光 屏氮气显微镜为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁 场，测出了它的质量和电量，确认与氢核相 同：带有一个单位的正电量，质量是电子质 量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质子质 子的符号是 H 或 P在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹了 解整个人工转变的过程英国物理学家布拉 凯特在所拍摄的两万多张照片的40多万条 粒子径迹中，发现了条产生分叉的记录 分叉情况表明，粒子击中氮核后 ，生成一个新核，同时放出质子。 新核的电量较大速度较慢，径迹短 而粗；质子速度大，电量小，故径 迹细而长根据核反应中质量数守 恒和电荷数守恒，可以写出这个发 现质子的核反应方程并得知氮核放 出质子后变成了氧核 用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子 核，也都产生类似的转变，并产生质子，说明 质子是各种原子核里都有的成分，质子是人类 继电子、光子后发现的第三个基本粒子。原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核 的过程，-核反应在核反应中，质量数和电荷数都守恒核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生新原子核的过程。 注意： 核反应中质量数与电荷数守恒 核反应是原子核的变化，化学 反应是核外电子的变化例：指出下列核反应中的错误并更正：（1） N + = O + 质子（2） C + He O + H（3） Be + He C + （4） H + n H + 14717 714 74 217 81 1 9 44 213 6 1 10 11 2二、人工放射性同位素1934年，约里奥居里和伊丽芙居里 发现经 过粒子轰击的铝片中含有放射性磷反应生成物P是磷的一种同位素，自然界 没有天然的 ，它是通过核反应生成的 人工放射性同位素。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素与天然的放射性物质相比，人造放射性同 位素：1、放射强度容易控制2、可以制成各种需要的形状3、半衰期更短4、放射性废料容易处理（1）利用它的射线三、放射性同位素的应用A、由于射线贯穿本领强，可以用来射线检查金 属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤 仪B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来 检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等， 从而实现自动控制C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体， 以消除化纤、纺织品上的静电D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良 种，也可以利用它杀菌、治病等射线探伤仪 钴 60利用钴60的射线治疗癌症（放疗）食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）棉花育种食品保鲜粮食保存（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物 研究等.棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把 磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收但是 ，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存 留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用 通常的方法很难研究如果用磷的放射性同位 素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时 间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上 面的问题就很容易解决人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收后会聚 集在甲状腺内给人注射碘的放射性同位素 碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻 近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器 质性和功能性疾病检漏、研究 机件磨损、 诊断疾病、 分析生物分 子结构等。原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染， 在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，如果 放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈， 导致病人因放射性损害而死去。有些矿石中含 有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体 造成巨大的危害。 四、辐射与安全 过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自 然界产生破坏作用然界产生破坏作用20世纪人们在毫无防 备的情况下研究放射性遭原子弹炸后的广岛 为了防止有害的放射线对人类和自然的 破坏，人们采取了有效的防范措施：检测辐射装置全 身 污 染 检 测 仪辐射检测系统辐射源的存放铀（1）在核电站的核反应 堆外层用厚厚的水泥来防 止放射线的外泄（2）用过的核废料要放 在很厚很厚的重金属箱内 ，并埋在深海里（3）在生活中要有防范 意识，尽可能远离放射源放射性的防护核反应堆外层的厚厚的水泥建筑防防 护护操作放射性物质的设备在防护状态下操作放射性物质1930年，德国科学家玻特和贝克用粒子 轰击轻元素铍核，发现并未发射出质子， 而放出了一种新的射线这种射线几乎不 能使气体电离，在电场和磁场中也不发生 偏转，是不带电的，射线的贯穿能力强， 他们认为这是射线经检测，射线的能 量在10eV左右，远大于天然放射物质衰 变时发出的射线的能量1931年，约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用 这种未知射线去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子这是异常惊人 的新发现，因为其行为完全不同于射线，射线只能 打出电子而打不出质子，光子的质量近乎，电子也 很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但 质子质量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆 汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是射线，那么光子 的能量应达55 MeV，这与实际测得的射线能量10 MeV 相去甚远这射线在向约里奥夫妇招手呼喊：我不是 射线！可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识。面 对55eV与10eV的矛盾 ，他们还是十分牵强地解释为其 它的原因，并于1932年月11日向巴黎科学院提交了 实验情况和对未知射线判定为射线的结论。1932年月底，查得威克得到这一论文 ，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为 约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量 守恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟 福预言、自己苦苦寻找了12年的中子。 他决定用云室的方法探测射线的速度和 质量。他先测出射线的速度不到光速的十分之 一，排除了是射线的可能，又用弹性 碰撞动量守恒的方法测出不带电粒子的 质量与质子质量差不多。他还根据自旋 确定不带电的粒子不可能是由质子和电 子组合而成，只能是另一种新的独立粒 子，他称之为中子。就这样，仅用了十 天时间，成功地证实了这种中性射线就 是中子流。他当之无愧地成为“中子之 父”，并因此获1935年诺贝尔物理奖。“机遇只偏爱有准备的头脑”中子的发现，有重大的意义，中子不带电，用它去轰 击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有 力的“炮弹”。在此以前，可供研究用的“炮弹”只有天 然放射元素发出的、三种射线，中子流则是穿 透本领更大，轰击原子核更有效的“炮弹”，人们用它 轰击各种原子核，获得许许多多人工放射性同位素， 用它轰开铀核，实现了原子能的利用。 问题情景：为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的 时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有 什么办法？辐 射 方 法 处 理 粮 食复习回顾：1、什么是原子核的衰变？2、原子核的衰变有什么样的规律原子核放出a粒子或粒子，由于核电电荷 数变变了，而变变成另一种原子核。1）、衰变时电荷数和质量数都守恒2）、衰变过程不可逆，所以用箭头，不用等号3）、由实验决定，不凭空编造； http:/www.zcaijing.com/kxianjishufenxi/ k线分析 tng677ljs 亲的身体有些不适，她就回娘家去伺候了几日。娘儿俩闲来无事时，坐在一起说一些家长里短的琐碎事儿。说着说着，娘的话 题就转到大外甥子的婚事上了。娘说：“妞儿啊，娘正想和你一件事儿呢。咱家隔壁的花儿看上俺们大壮了，花儿的爹娘也很 中意，前几天花儿她娘还专门来找俺说这事儿呢！”刘氏原本知道大壮的心事，再说了，她自己的心里也放不下聪慧可爱的耿 英，因此想也没想就对娘说：“大壮的心里已经有从小一起玩儿大的女娃了，这事儿肯定不可能成的！”娘说：“就是你们经 常提起的叫”刘氏看娘的记性不好了想不起来，就说：“叫耿英，是个非常好的女娃儿，俺和壮子他爹也很喜欢呢！”娘 说：“只是他们爷儿几个走了可有些年头了哇，不知道什么时候才能回来呢！再者说了，那个女娃儿去外头走了这么多年，见 得世面多了，不知道她可还愿意再跟俺们壮子啊！”刘氏说：“走之前他耿叔就说好了，最多十年一定回来！应该快了，这不 已经九年了嘛，再等等哇！俺们和他耿叔一家人做邻居这么多年了，了解他们的为人。娘你就放心哇，耿英一定不会撇了俺们 大壮的！”刘氏娘听女儿这样说，也就不再提这事儿了。从娘家回来之后的当天晚上，刘氏听一听隔壁屋里已经没有响动，估 计大壮和二壮已经睡着了，就和丈夫提起了这事情儿，董家成当时就告诉她：“你千万不要跟壮子说啊！这事情没得商量！” 刘氏说：“俺知道！不用你叮嘱，俺不会说的。再说了，俺也不同意俺们壮子找别人家的女娃儿。耿英多好啊，打着灯笼也 难找呢！”可就在八月十三上午，刘氏的侄儿来给姑姑一家人送过节的各种新鲜水果时，又带来了奶奶的话。侄儿说：“姑 姑，临走前奶奶一再叮嘱俺，叫俺千万别忘了和你说咱们家隔壁花儿的事儿。不知道你和姑父说过这事儿了没有。奶奶说了， 这些天去他们家提亲的不少，可花儿的爹娘还想再等等你和姑父的回话。花儿确实是一个难得的好女娃呢！奶奶说，你们一定 要好好考虑一下！”刘氏说：“那次一回来，俺就和你姑父说了，他说这事情没得商量，还不让俺和壮子说呢！”侄儿说：“ 也是啊，这事儿好像怎么做也不对。这样哇，俺回去了告诉奶奶，叫她转告花儿的爹娘，让你们多考虑几天，你看行不？”刘 氏说：“这样也好。如果今年八月尽了还不见俺们回话，就让你奶奶告诉人家，不要等了。倘若耽误了花儿寻找好人家，咱们 也担待不起啊！”刘氏说着，将买好的月饼包了给侄儿带上，说：“俺这才刚回来还没有几天呢，就不专门回去望节了。 这月饼你姑父已经买好了，你顺便带回去哇！”送走娘家侄儿之后，刘氏可真正是犯了天大的难。想一想自家男人董家成实在 是特别倔强的闷葫芦一个，而大儿子对耿英又是那样的钟情。耿老爹满十