上海科教版高中物理选修35课件让射线造福人类课件1.ppt

1、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知道放射性同位素的常见应用 学习目标定位学习目标定位知识储备区(3)能量很高的电磁波能量很高的电磁波 很弱很弱 很强很强知识链接知识链接1(1)氦核流氦核流 电电离离 穿透穿透 (2)高速运动的电子流高速运动的电子流 穿透穿透 较弱较弱2半数发生衰变半数发生衰变 核内部自身核内部自身知识储备区新知呈现新知呈现3约里奥约里奥居里夫妇居里夫妇 正电子正电子4几十几十 2 000多多5(1)计数管计数管 电离

2、电离 脉冲电流脉冲电流 次数次数(2)电离电离 径迹径迹 (3)感光感光 径迹径迹知识储备区6(1)生物生物 化学化学 (2)相同相同 放出射线放出射线7(1)过强过强 (2)交有关部门处理交有关部门处理 指定地点深埋于地下指定地点深埋于地下远离水源远离水源 空气空气 食品食品学习探究区一、对核反应方程的再认识一、对核反应方程的再认识二、放射性同位素的应用二、放射性同位素的应用一、对核反应方程的再认识例例1完成下列核反应方程，并说明哪些属于人工转变核反应，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哪些属于衰变，及人工转变核反应和衰变有什么不

3、同答案答案人工转变核反应和衰变的比较见要点提炼人工转变核反应和衰变的比较见要点提炼人工转变核反应与衰变的比较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，是其他粒子与不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，是其他粒子与 相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生；而衰相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生；而衰变是原子核的变是原子核的 变化，它不受物理、化学条件的影响变化，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，在发生的过程中相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生的过程中与与 都守恒；反应前后粒子总动量守恒都守恒；反应前后粒子总动量守恒要点提炼要点

4、提炼原子核原子核自发自发质量数质量数电荷数电荷数二、放射性同位素的应用要点提炼要点提炼1放射性同位素的分类放射性同位素的分类(1)天然放射性同位素；天然放射性同位素；(2)同位素同位素人工放射性人工放射性2人工放射性同位素的优势人工放射性同位素的优势(1)种类多天然放射性同位素只有几十种，而人工放射性同位种类多天然放射性同位素只有几十种，而人工放射性同位素有素有2 000多种多种(2)放射强度放射强度 (3)可制成各种所需的形状可制成各种所需的形状(4)半衰期半衰期 ，废料易处理，废料易处理容易控制容易控制短短3放射性同位素的应用放射性同位素的应用(1)工业部门使用射线测厚度工业部门使用射线测

5、厚度利用利用射线的射线的 特性特性(2)农业应用农业应用 使种子的遗传基因发生变异，杀死腐使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等败细菌、抑制发芽等(3)做示踪原子做示踪原子利用放射性同位素与非放射性同位素有相同利用放射性同位素与非放射性同位素有相同的的 穿透穿透射线射线化学性质化学性质例例2 近几年来，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进近几年来，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台了十多台刀，治疗患者刀，治疗患者5 000余例，效果极好，成为治疗肿瘤余例，效果极好，成为治疗肿瘤的最佳仪器令人感叹的是，用的最佳仪器令人感叹的是，用刀治疗时不用麻醉，病人清醒，刀治疗时

6、不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成手术，无需住院，因而时间短，半小时内完成手术，无需住院，因而刀被誉为刀被誉为“神神刀刀”据报道，我国自己研制的旋转式据报道，我国自己研制的旋转式刀性能更好，其即将进刀性能更好，其即将进入各大医院为患者服务入各大医院为患者服务刀治疗肿瘤主要是利用刀治疗肿瘤主要是利用()A射线具有很强的穿透能力射线具有很强的穿透能力B射线具有很强的电离作用射线具有很强的电离作用C射线波长很短具有很高的能量射线波长很短具有很高的能量D射线很容易绕过阻碍物到达脑肿瘤位置射线很容易绕过阻碍物到达脑肿瘤位置解析解析射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的射线是一种波长很短的

7、电磁波，具有较高的能量，它的穿透本领很强，甚至可以穿透几厘米厚的铅板，但它的电离作穿透本领很强，甚至可以穿透几厘米厚的铅板，但它的电离作用很弱用很弱用用刀治疗脑肿瘤时，通常是同时用多束刀治疗脑肿瘤时，通常是同时用多束射线，使它们穿透脑射线，使它们穿透脑颅和健康区域在肿瘤处会聚，利用颅和健康区域在肿瘤处会聚，利用射线的高能量杀死肿瘤细射线的高能量杀死肿瘤细胞综上所述，正确选项为胞综上所述，正确选项为A、C.答案答案AC针对训练针对训练正电子发射计算机断层显像正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：的基本原理是：将放射性同位素将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程注入人体，参与人

8、体的代谢过程.15O在人体在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像根据子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像根据PET原理，回答下列问题：原理，回答下列问题：(1)写出写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式的衰变和正负电子湮灭的方程式解析解析由题意得：由题意得：答案答案(2)将放射性同位素将放射性同位素15O注入人体，注入人体，15O的主要用途是的主要用途是()A利用它的射线利用它的射线B作为示踪原子作为示踪原子C参与人体的代谢过程参与人体的代谢过程D有氧呼吸有氧

9、呼吸解析解析将放射性同位素将放射性同位素15O注入人体后，由于它能放出正电子，注入人体后，由于它能放出正电子，从而被探测器探测到，所以它的用途是作为示踪原子，从而被探测器探测到，所以它的用途是作为示踪原子，B对对B解析解析根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该很短该很短(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应中所选的放射性同位素的半衰期应_(填填“长长”或或“短短”或或“长短均可长短均可”)答案答案 短短例例3 如图如图1所示是利用放射线自动控制铝板所示是利用放射线自动控制铝板厚度的装置，假如放射源能放射出厚度的装置，假如放射源能放

10、射出、三种射线，而根据设计，该生产线压制的是三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3 mm厚的铝板，那么是三种射线中的厚的铝板，那么是三种射线中的_射线对控制厚度射线对控制厚度起主要作用当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的起主要作用当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的两个轧辊间的距离调距离调_一些一些 图图1解析解析射线不能穿过射线不能穿过3 mm厚的铝板，厚的铝板，射线又很容易穿过射线又很容易穿过3 mm厚的铝板，基本不受铝板厚度的影响，而厚的铝板，基本不受铝板厚度的影响，而射线刚好射线刚好

11、能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝能穿透几毫米厚的铝板，因此厚度的微小变化会使穿过铝板的板的射线的强度发生较明显变化所以应是射线的强度发生较明显变化所以应是射线对控制射线对控制厚度起主要作用若超过标准值，说明铝板太薄了，应该厚度起主要作用若超过标准值，说明铝板太薄了，应该将两个轧辊间的距离调大一些将两个轧辊间的距离调大一些答案答案 大大课堂要点小结自我检测区1在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观在工业生产中，某些金属材料内部出现的裂痕是无法直接观察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危察到的，如果不能够发现它们，可能会给生产带来极大的危害自从发现放射

12、线后，则可以利用放射线进行探测，这是利用害自从发现放射线后，则可以利用放射线进行探测，这是利用了了()A原子核在原子核在衰变中产生的衰变中产生的 HeB射线的带电性质射线的带电性质C射线的穿透本领射线的穿透本领D放射性元素的示踪本领放射性元素的示踪本领解析解析射线的穿透本领较强，可以用来进行金属探伤，故正确射线的穿透本领较强，可以用来进行金属探伤，故正确答案为答案为C.答案答案C2下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是()A射线探伤仪射线探伤仪B利用含有放射性利用含有放射性 I的油，检测地下输油管的漏油情况的油，检测地下输油管的漏油情况C利用利用 Co

13、治疗肿瘤等疾病治疗肿瘤等疾病D把含有放射性元素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物把含有放射性元素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物 吸收养分的规律吸收养分的规律解析解析射线探伤仪利用了射线的穿透能力，所以选项射线探伤仪利用了射线的穿透能力，所以选项A错误错误利用含有放射性利用含有放射性 I的油，可以记录油的运动踪迹，可以检查管的油，可以记录油的运动踪迹，可以检查管道是否漏油，所以选项道是否漏油，所以选项B正确正确利用利用 Co治疗肿瘤等疾病，利用了射线的穿透能力和高能量，所治疗肿瘤等疾病，利用了射线的穿透能力和高能量，所以选项以选项C错误错误把含有放射性元素的肥料施给农作物，可以记录放射性

14、元素的把含有放射性元素的肥料施给农作物，可以记录放射性元素的踪迹，用以检测确定农作物吸收养分的规律，所以选项踪迹，用以检测确定农作物吸收养分的规律，所以选项D正确正确答案答案BD3关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的有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消除有害静电的目的B利用利用射线的穿透性可以为金属探伤，也能进行人体的透视射线的穿透性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C用放射线照射作物种子使其用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是发生变异

15、，其结果一定是 更优秀的品种更优秀的品种D用用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常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组织造成太大的伤害解析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，将静电消除空气分子电离成为导体，将静电消除射线对人体细胞伤害太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大，不能用来进行人体透视作物种子发生的DNA突变不一定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都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种用射线治疗射线治疗肿瘤对

16、人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量本题正确肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量本题正确选项为选项为D.答案答案D4用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过天然的放射性同位素只不过40多种，而今天人工制造的放射性多种，而今天人工制造的放射性同位素已达同位素已达2 000多种，每种元素都有放射性同位素放射性多种，每种元素都有放射性同位素放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究等许多方面得到了同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究等许多方面得到了广泛的应用广泛的应用(1)带电的验电器在放射线的照射下电

17、荷会很快消失，其原因是带电的验电器在放射线的照射下电荷会很快消失，其原因是()A射线的穿透作用射线的穿透作用B射线的电离作用射线的电离作用C射线的物理、化学作用射线的物理、化学作用D以上三个选项都不是以上三个选项都不是解析解析因放射线的电离作用，空气中的与验电器所带电电性相因放射线的电离作用，空气中的与验电器所带电电性相反的离子与之中和，从而使验电器所带电荷消失反的离子与之中和，从而使验电器所带电荷消失B(2)图图2是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图如果是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图如果工厂生产的是厚度为工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在毫米的铝板，在、三种射线中，你三

18、种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是认为对铝板的厚度控制起主要作用的是_射线射线图图2解析解析射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度为射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度为1毫米的铝板，毫米的铝板，因而探测器不能探测，因而探测器不能探测，射线穿透物质的本领极强，穿透射线穿透物质的本领极强，穿透1毫米毫米厚的铝板和几毫米厚的铝板打在探测器上很难分辨厚的铝板和几毫米厚的铝板打在探测器上很难分辨射线也能射线也能够穿透够穿透1毫米甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后毫米甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后射线射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨中的电子运动状态不同，探测器容易分辨答案答案(

19、3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素的结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此的牛胰岛素的结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素曾采用放射性同位素14C做做_解析解析把掺入把掺入14C的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经过多次重新结晶后，得到了放射性经过多次重新结晶后，得到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素的结晶，分布均匀的牛胰岛素的结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一种物质这种把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，们是同一种物质这种把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可以了解某些不容易查明的情况或规律人们把作这种用途的放射可以了解某些不容易查明的情况或规律人们把作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子性同位素叫做示踪原子.答案答案示踪原子示踪原子