放射性元素的应用.ppt

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1、关于放射性元素的应用现在学习的是第1页，共27页问题情景：问题情景：为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的为了使水果、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，你有什么时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有什么办法？办法？辐辐射射方方法法处处理理粮粮食食现在学习的是第2页，共27页1 1、定义：、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，的过程，-核反应核反应2 2、规律：、规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒在核反应中，质量数和电荷数都守恒一、核反应：一、核反应：衰变是原子核的自发变化，科学家更衰变是原子核的自发变化，科学家更希望人工控

2、制原子核的变化。希望人工控制原子核的变化。现在学习的是第3页，共27页卢瑟福在实验中发现，往容器中通入卢瑟福在实验中发现，往容器中通入氮气氮气后，在后，在荧光屏上出现了荧光屏上出现了闪光闪光，这表明，有一种新的能，这表明，有一种新的能量比量比粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种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肯定是在粒子击中某个氮核而使该核发生变化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时放出的。这样，卢瑟福通过人工方法实现了原子核的转变，核的转变，人类第一次打开了原子核的大门人类第一次打开了原子核的大门。材料材料质子的发现质子的发现

3、现在学习的是第4页，共27页 为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质质量和电量量和电量，确认与氢核相同：，确认与氢核相同：带有一个单位的正电量，质带有一个单位的正电量，质量是电子质量的量是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的符号是符号是 p材料材料质子的发现质子的发现 用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也粒子、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，都有的成分，质

4、子是人类继电子、光子后发现的第三个基质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。本粒子。现在学习的是第5页，共27页 1930年，德国科学家年，德国科学家玻特玻特和和贝克贝克用用粒子轰击粒子轰击元素元素 铍核，发现铍核没射出质子，而放出了一种铍核，发现铍核没射出质子，而放出了一种新的射线（铍辐射）这种射线几乎不能使气体新的射线（铍辐射）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，是不带电电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，的，射线的贯穿能力强，他们认为这是射线的贯穿能力强，他们认为这是射线射线经检测，射线的能量在经检测，射线的能量在10eV左右，左右，远大于天然远大于天

5、然放射物质衰变时发出的放射物质衰变时发出的射线的能量射线的能量材料材料中子的发现中子的发现现在学习的是第6页，共27页 1931年，年，约里奥夫妇约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种重复了玻特和贝克的实验，并用这种未知未知射线（铍辐射）射线（铍辐射）去轰击石蜡去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约。结果竟从中打出能量约5.7 MeV的的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于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，射线只能打出电子而打不出质子，射线只能打出电子而打不出质子，光子的质量近乎，电光子的质量近乎，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子也很轻，

6、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子质量是电子的1800倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？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如果认为轰击石蜡的射线是射线，那么光子的能量应达射线，那么光子的能量应达55 MeV，这与实际测得的射线能量，这与实际测得的射线能量10 MeV相去甚远相去甚远可惜的是，他们可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识擦肩而过，无缘相识。面对。面对55eV与与10eV的的矛盾矛盾，他们还是十分，他们还是十分牵强地解释为其它的原因牵强地解释为其它的原因，并于，并于1932年年月月11日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为日向巴黎科学

7、院提交了实验情况和对未知射线判定为射线射线的结论。的结论。材料材料中子的发现中子的发现现在学习的是第7页，共27页 1932年月底，年月底，查得威克查得威克得到这一论得到这一论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为约文，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！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、他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、他敏感到这很可能是导师卢瑟福预言、自己苦苦寻找了自己苦苦寻找了自己苦苦寻找了自己苦苦寻找了12121212年的中子年的中子年的中子年的中子。他决定他决定用云用云用云用

8、云室的方法室的方法室的方法室的方法探测射线的速度和质量。探测射线的速度和质量。材料材料中子的发现中子的发现 他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是他先测出射线的速度不到光速的十分之一，排除了是射线的可射线的可射线的可射线的可能，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。他还确定这不带电的粒子不可能是由质子和电

9、子组质量差不多。他还确定这不带电的粒子不可能是由质子和电子组质量差不多。他还确定这不带电的粒子不可能是由质子和电子组质量差不多。他还确定这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，合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，合而成，只能是另一种新的独立粒子，他称之为中子。就这样，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。他当仅用了十天时间，成功地证实了这种中性

10、射线就是中子流。他当之无愧地成为之无愧地成为之无愧地成为之无愧地成为“中子之父中子之父中子之父中子之父”，并因此获，并因此获，并因此获，并因此获1935193519351935年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。现在学习的是第8页，共27页中子的发现，有重大的意义：中子的发现，有重大的意义：中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力中子不带电，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，的影响，是研究原子核的强有力的是研究原子核的强有力的“炮弹炮弹”。在此在此以前，可供研究用的以前，可供研究用的“炮弹炮弹”只有天然放射元素只有天然放射元素发出的发出的、三种射线，三种射线，中子

11、流则是穿透本中子流则是穿透本领更大，轰击原子核更有效的领更大，轰击原子核更有效的“炮弹炮弹”，人们用人们用它轰击各种原子核，获得了许多人工放射性同位它轰击各种原子核，获得了许多人工放射性同位素，素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用用它轰开铀核，实现了原子能的利用。现在学习的是第9页，共27页1、定义：、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，的过程，-核反应核反应2、规律：、规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒在核反应中，质量数和电荷数都守恒一、核反应一、核反应3 3、几个人工核转变方程、几个人工核转变方程（1）发现质子的核反应方程）发现质子的核

12、反应方程卢瑟福卢瑟福（2）发现中子的核反应方程）发现中子的核反应方程查德威克查德威克现在学习的是第10页，共27页1934193419341934年，约里奥年，约里奥年，约里奥年，约里奥 居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里和伊丽芙 居里在用粒子轰击铝箔时，除探测居里在用粒子轰击铝箔时，除探测居里在用粒子轰击铝箔时，除探测居里在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还到预料中的中子外，还到预料中的中子外，还到预料中的中子外，还探测到了正电子探测到了正电子探测到了正电子探测到了正电子，正电子的质量跟电子相，正电子的质量跟电子相，正电子的质量跟电子相，正电子的质量跟电子相同，所带电荷与电子

13、相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，同，所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷，更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期原来，铝核被粒子击中后而且这种放射性也有一定的半衰期原来，铝核被粒子击中后而且这种放射性也有一定的半衰期原来，铝核被粒子击中后而且这种放射性也有一定

14、的半衰期原来，铝核被粒子击中后发生了下面的反应：发生了下面的反应：发生了下面的反应：发生了下面的反应：二、人工放射性同位素及其应用二、人工放射性同位素及其应用1、放射性同位素、放射性同位素天然存在的放射性元素只有四十几种天然存在的放射性元素只有四十几种天然存在的放射性元素只有四十几种天然存在的放射性元素只有四十几种，但用，但用，但用，但用人工方法人工方法人工方法人工方法得到的放射性得到的放射性得到的放射性得到的放射性性同位素有性同位素有性同位素有性同位素有一千多种一千多种一千多种一千多种，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于同，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于同，因而放射性同位素有着广泛的

15、用途。由于同，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。材料材料现在学习的是第11页，共27页反应生成物反应生成物P是磷的一种同位素，也有放射性，像是磷的一种同位素，也有放射性，像天然放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，天然放射性元素一样发生衰变，衰变时放出正电子，核衰变方程如下：核衰变方程如下：用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现后来人们用质子、氘核、中子和光子轰的发现后来人们用质子、氘

16、核、中子和光子轰击原子核，也得到了放射性同位素击原子核，也得到了放射性同位素 现在学习的是第12页，共27页2、与天然的放射性物质相比，人造放射性、与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：同位素：放射强度容易控制放射强度容易控制可以制成各种需要的形状可以制成各种需要的形状半衰期更短半衰期更短放射性废料容易处理放射性废料容易处理现在学习的是第13页，共27页（1）利用它的射线）利用它的射线3、放射性同位素的应用、放射性同位素的应用A A A A、由于、由于、由于、由于射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线检查金属内部有没射线检查金属

17、内部有没射线检查金属内部有没射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫有砂眼或裂纹，所用的设备叫有砂眼或裂纹，所用的设备叫有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤仪射线探伤仪射线探伤仪射线探伤仪B 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、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、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、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，从而实现自动控制品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制品的厚度和密封容器中液体的高度等，从

18、而实现自动控制C C C 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、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电纺织品上的静电纺织品上的静电纺织品上的静电D D D D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利、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、治病等用它杀菌、治病等用它杀菌、治病等用它杀菌、治病等现在学习的是第14页

19、，共27页棉花育种放射线测厚仪食品保鲜射线探伤仪 放射性同位素的应用.诺利刀放诺利刀放射离疗法射离疗法.flv用碘-131诊断甲状腺示踪原子现在学习的是第15页，共27页被不同剂量被不同剂量射线照射后的马铃薯射线照射后的马铃薯8 8个月后的个月后的个月后的个月后的情况，左上方的马铃薯没经过情况，左上方的马铃薯没经过情况，左上方的马铃薯没经过情况，左上方的马铃薯没经过射线照射，右下射线照射，右下方的被方的被方的被方的被射线照射的剂量最大，左下方保存最好的射线照射的剂量最大，左下方保存最好的射线照射的剂量最大，左下方保存最好的射线照射的剂量最大，左下方保存最好的马铃薯被马铃薯被射线照射的剂量适中。

20、射线照射的剂量适中。射线照射的剂量适中。射线照射的剂量适中。现在学习的是第16页，共27页“鲁棉一号鲁棉一号”就是山东省棉花研究所的科技人员就是山东省棉花研究所的科技人员应用放射性同位素钴应用放射性同位素钴-60放出的伽玛射线处理棉放出的伽玛射线处理棉花杂交的后代育成的花杂交的后代育成的现在学习的是第17页，共27页（2）作为示踪原子：用于工业、农业）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等及生物研究等.棉花在结桃、开花的时候需要较多棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收但是，什么时候磷肥也能被吸收但是，什么时候的吸收率最高、磷

21、在作物体内能存的吸收率最高、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性强度，上面的问题就很容易解决现在学习的是第18页，共27页人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收后会聚集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

22、器测量甲状腺及邻近组织的，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放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病性疾病现在学习的是第19页，共27页（3）放射性污染和防护）放射性污染和防护原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，在利原子弹爆炸、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用放射性同位素给病人做“放疗放疗”时，如果放射性时，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

23、造成巨大的危害。物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。现在学习的是第20页，共27页过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界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产生破坏作用产生破坏作用产生破坏作用 2020世纪人们在毫无防备的世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性情况下研究放射性遭原子弹炸后的广岛遭原子弹炸后的广岛现在学习的是第21页，共27页为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，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：人们采取了有效的防范措施：检测辐射

24、装置检测辐射装置全全身身污污染染检检测测仪仪辐射检测系统辐射检测系统辐射源的存放辐射源的存放铀铀现在学习的是第22页，共27页（1 1）在核电站的核反应堆）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄射线的外泄（2 2）用过的核废料要放在）用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内，并很厚很厚的重金属箱内，并埋在深海里埋在深海里（3 3）在生活中要有防范意）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源识，尽可能远离放射源放射性的防护放射性的防护现在学习的是第23页，共27页核反应堆外层的厚厚的水泥建筑核反应堆外层的厚厚的水泥建筑现在学习的是第24页，共27页防防护护操作放射性物质的设备操作放射性物质的设备在防护状态下操作放射性物质在防护状态下操作放射性物质现在学习的是第25页，共27页小结：小结：1、核反应基本上可分为两大类：、核反应基本上可分为两大类：一是自然衰变（天然放射性衰变），一是自然衰变（天然放射性衰变），二是人工转变二是人工转变（发现质子的核反应）（发现质子的核反应）（发现中子的核反应）（发现中子的核反应）2、放射性同位素的应用、放射性同位素的应用现在学习的是第26页，共27页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第27页，共27页