《放射性的应用与防护》参考课件

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1、第四节第四节 放射性的应用与防护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，在荧光屏上出现了荧光屏上出现了闪光闪光，这表明，有一种新的能量，这表明，有一种新的能量比比粒子粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种大的粒子穿过铝箔，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子核的转变，人类第一次打开了原子核的大门。 一、核反应一、核反应粒子粒子铝铝箔箔荧荧光光屏

2、屏氮气氮气显微镜显微镜 为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的质量和电量，确认与氢核场，测出了它的质量和电量，确认与氢核相同：相同：带有一个单位的正电量，质量是电带有一个单位的正电量，质量是电子质量的子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫做质多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的符号是子质子的符号是 H 或或 P在云室里做卢瑟福实验，还可以根据径迹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布拉凯特在所拍摄的两万多张照片两万多张照片的的40多多万万条条粒子径迹中，发现了粒子径迹中

3、，发现了条条产生分叉的产生分叉的记录记录 分叉情况表明，分叉情况表明，粒子击中氮核后，粒子击中氮核后，生成一个新核，同时放出质子。生成一个新核，同时放出质子。新新核的电量较大速度较慢，径迹短而核的电量较大速度较慢，径迹短而粗；质子速度大，电量小，故径迹粗；质子速度大，电量小，故径迹细而长细而长根据核反应中质量数守恒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的核反应方程并得知氮核放出质子后变成了氧核质子后变成了氧核 用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子粒子、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

4、生质子，说明核，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。继电子、光子后发现的第三个基本粒子。HOHeN1117842147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HOHeN1117842147核反应：原子核在其他粒子的轰击核反应：原子核在其他粒子的轰击 下产生新原子核的过程。下产生新原子核的过程。注意：注意：核反应中质量数与电荷数守恒核反应中质量数与电荷数守恒

5、核反应是原子核的变化，化学核反应是原子核的变化，化学 反应是核外电子的变化反应是核外电子的变化例：例：指出下列核反应中的错误并更正：指出下列核反应中的错误并更正：（1） N + = O + O + 质子质子（2 2） C + He O + HC + He O + H（3 3） Be + He Be + He C + （4） H + n H + 14717714742178119442136110112nPAlHe103015271342二、人工放射性同位素二、人工放射性同位素1934年，约里奥年，约里奥居里和伊丽芙居里和伊丽芙居里居里 发现经发现经过过粒子轰击的铝片中含有放射性磷粒子轰击的铝片

6、中含有放射性磷P3015反应生成物反应生成物P是磷的一种同位素，自然界是磷的一种同位素，自然界没有天然的没有天然的 ，它是通过核反应生成的，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。人工放射性同位素。P3015有些同位素具有放射性，叫做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，人造放射性同与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：位素：1、放射强度容易控制、放射强度容易控制2、可以制成各种需要的形状、可以制成各种需要的形状3、半衰期更短、半衰期更短4、放射性废料容易处理、放射性废料容易处理（1）利用它的射线）利用它的射线三、放射性同位素的应用三、放射性同位素的应用A

7、、由于、由于射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线检查金射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤射线探伤仪仪B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来、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，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，、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、利用射线照射植物，引起植物变异而培育

8、良种，也可以利用它杀菌、治病等种，也可以利用它杀菌、治病等射线探伤仪射线探伤仪 钴钴60利用钴利用钴6060的的射线治疗癌症（放疗）射线治疗癌症（放疗）食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）棉花育种棉花育种食品保鲜食品保鲜粮食保存粮食保存（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等研究等.棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，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、

9、磷在作物体内的分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，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集在甲状腺内给人注射碘的放射性同位素碘碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻，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

10、甲状腺的器近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病质性和功能性疾病检漏、研究检漏、研究机件磨损、机件磨损、诊断疾病、诊断疾病、分析生物分分析生物分子结构等。子结构等。原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，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在利用放射性同位素给病人做“放疗放疗”时，如时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，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。造成

11、巨大的危害。 四、辐射与安全四、辐射与安全 20 20世纪人们在毫无防世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性备的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切尔诺贝利核泄漏是世界上最严重的核事故，成为人类利用核能史上的一大悲剧。欧洲受到核污染的区域超过了20万平方公里，其中最严重的是白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯。部分东欧国家和北欧国家也受到一定程度的核污染。大量的放射性物质严重污染了空气、土壤和河流，破坏了自然环境和生态系统，直接导致27万人背井离乡，迁往其他安全地区。而欧洲部分最肥沃的耕地也因受到污染而成了废地。 8 8吨强辐射物泄漏吨强辐射物泄漏 切尔诺贝利仍在哭泣切尔诺贝利仍在哭泣 2

12、 2、受害者约、受害者约700700万人万人1 1、污染区域超过、污染区域超过2020万平方公里万平方公里 3、消除影响需、消除影响需100多年多年 这次事故对于切尔诺贝利核电站附近居民的灾难性影响无疑是久远的。据专家预测，事故的后果要经过100多年才能完全消除。 除了自然环境的破坏，还有约除了自然环境的破坏，还有约700700万人直接或间接地成为事万人直接或间接地成为事故受害者。由于受到核辐射，核电站周围地区癌症患者，尤其是儿故受害者。由于受到核辐射，核电站周围地区癌症患者，尤其是儿童甲状腺癌以及血癌患者急剧增多。联合国的一份声明称，自从事童甲状腺癌以及血癌患者急剧增多。联合国的一份声明称，

13、自从事故发生后，白俄罗斯一些地区儿童甲状腺癌症患者的数量增加了故发生后，白俄罗斯一些地区儿童甲状腺癌症患者的数量增加了1010倍以上。乌克兰官方的统计数字显示，该国事故死亡人数超过了倍以上。乌克兰官方的统计数字显示，该国事故死亡人数超过了44004400人。截止到今年早些时候，共有人。截止到今年早些时候，共有230230万人因为受到核辐射而住万人因为受到核辐射而住院接受治疗，其中包括院接受治疗，其中包括45.245.2万名儿童。而在俄罗斯，当年参加抢险万名儿童。而在俄罗斯，当年参加抢险工作的许多人员相继死亡，还有不少人留下了终生残疾和精神疾病。工作的许多人员相继死亡，还有不少人留下了终生残疾和

14、精神疾病。为了防止有害的放射线对人类和自然的破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：坏，人们采取了有效的防范措施：检测辐射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（1 1）在核电站的核反应）在核电站的核反应堆外层用堆外层用厚厚的水泥厚厚的水泥来防来防止放射线的外泄止放射线的外泄（2 2）用过的核废料要放）用过的核废料要放在很厚很厚的在很厚很厚的重金属箱重金属箱内，内，并埋在深海里并埋在深海里（3 3）在生活中要有防范）在生活中要有防范意识，尽可能意识，尽可能远离放射源远离放射源放射性的防护放射性的防护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