3 探测射线的方法 4 放射性的应用与防护
[目标定位] 1.了解探测射线的几种方法，熟悉探测射线的几种仪器.2.知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程.3.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素.4.知道放射性同位素的常见应用．
一、探测射线的方法 [问题设计]
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．你能举出一些例子吗？
答案 ①放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡．②放射线中的粒子会使照相乳胶感光． ③放射线中的粒子会使荧光物质产生荧光． [要点提炼] 1．威耳逊云室
(1)原理：粒子在云室内的气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，于是显示出射线的径迹．
(2)粒子的径迹：α粒子的径迹直而清晰；高速β粒子的径迹又细又直，低速β粒子径迹又短又粗而且是弯曲的；γ粒子的电离本领很小，一般看不到它的径迹． 2．气泡室
气泡室装的是过热液体(如液态氢)，粒子经过液体时就有气泡形成，显示粒子的径迹． 3．盖革—米勒计数器
当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生的电子在电场中加速．电子跟管中的气体分子碰撞时，又使气体分子电离，产生电子……这样，一个粒子进入管中可以产生大量电子，这些电子到达阳极，正离子到达阴极，在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．
1
二、核反应与核反应方程
1．核反应定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．
2．核反应的实质：以基本粒子(α粒子、质子、中子等)为“炮弹”去轰击原子核(靶核X)，从而促使原子核发生变化，生成了新原子核(Y)，并放出某一粒子． 3．原子核人工转变的三大发现
(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应方程：
14
7N＋2He→ 8O＋1H
4171
(2)1932年查德威克发现中子的核反应方程：
9
4Be＋2He→ 6C＋0n
4121
(3)1934年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程：
2713
Al＋2He→15P＋0n；15P→14Si＋＋1e. 43013030 0
4．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，需要一定的装置和条件才能发生，而衰变是原子核的自发变化，它不受物理、化学条件的影响． (2)相同点
人工转变与衰变过程一样，在发生的过程中质量数与电荷数都守恒；反应前后粒子总动量守恒． 三、放射性同位素
1．有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素． 2．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． 3．人工放射性同位素的优势：
(1)种类多．天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达1 000多种． (2)放射强度容易控制． (3)可制成各种所需的形状． (4)半衰期短，废料易处理． 4．放射性同位素的应用
(1)在工业上可以用γ射线来探测工件内部裂痕，称为γ探伤．也可以用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因发生变异，从而培育出优良品种．
2
(2)农业上利用15P作为示踪原子来研究农作物对磷肥的吸收情况．
一、探测射线的方法
例1 利用威尔逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹，则下列说法正确的是( ) A．可知有α射线射入云室中 B．可知是γ射线射入云室中 C．观察到的是射线粒子的运动
D．观察到的是射线粒子运动路径上的酒精雾滴
解析 因为威尔逊云室中观察到的细而弯曲的径迹是β射线的径迹，A、B选项均错误；射线粒子的运动肉眼是观察不到的，观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴，C选项错误，D选项正确． 答案 D
二、核反应及核反应方程
例2 完成下列核反应方程，并指出其中________是发现质子的核反应方程，________是发现中子的核反应方程．
(1) 7N＋0n―→ 6C＋________ (2) 7N＋2He―→ 8O＋________ (3) 5B＋0n―→________＋2He (4)4Be＋2He―→________＋0n (5)26Fe＋1H―→27Co＋________ 解析 (1) 7N＋0n―→ 6C＋1H (2) 7N＋2He―→ 8O＋1H (3) 5B＋0n―→3Li＋2He (4)4Be＋2He―→ 6C＋0n (5)26Fe＋1H―→27Co＋0n
其中发现质子的核反应方程是(2)． 发现中子的核反应方程是(4)． 答案 见解析
例3 1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素 78Pt，制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶4Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞 80Hg，反应过程可能有两种：①生成
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78Pt，放出氦原子核；②生成 78Pt，同时放出质子、中子．(3)生成的铂 78Pt发生两次衰变，
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变成稳定的原子核汞 80Hg.写出上述核反应方程．
解析 根据电荷数守恒、质量数守恒，确定新生核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程，如下： (1)4Be＋1H→5B＋0n
(2)① 80Hg＋0n→ 78Pt＋2He ② 80Hg＋0n→ 78Pt＋21H＋0n (3) 78Pt→ 80Hg＋20－1e 答案 见解析
三、放射性同位素的应用
例4 关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有( )
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的 B．利用γ射线的穿透性可以为金属探伤，也能进行人体透视
C．用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更优秀的品种
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伤害
解析 利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离作用，使空气分子电离成为导体，将静电消除．γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视．作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种．用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量． 答案 D
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