資源簡介

第4節(jié)　放射性同位素
(分值：100分)
選擇題1～10題，每小題7分，共70分，11～13題每小題10分，共30分，合計100分。
對點題組練
題組一　放射性同位素的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用
1.(多選)關(guān)于人工放射性同位素，下列說法正確的是(　　)
人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)的半衰期長很多
人工放射性同位素產(chǎn)生的放射強度容易控制
人工放射性同位素的γ射線能進行金屬探傷
使用人工放射性同位素也要遵守操作規(guī)程，防止對空氣、水源、用具等的污染
2.(多選)下列有關(guān)放射性同位素P的說法，正確的是(　　)
P與X互為同位素
P與其同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)
用P制成化合物后它的半衰期變長
P能釋放正電子，可用作示蹤原子，觀察磷肥對植物的影響
3.在放射性同位素的應(yīng)用中，下列做法正確的是(　　)
應(yīng)該用α射線探測物體的厚度
應(yīng)該用γ粒子放射源制成“煙霧報警器”
在放射育種中利用γ射線照射種子使遺傳基因發(fā)生變異
醫(yī)院在利用放射線診斷疾病時用半衰期較長的放射性同位素
4.(多選)下列說法正確的是(　　)
給農(nóng)作物施肥時，在肥料里放一些放射性同位素，是因為農(nóng)作物吸收放射性同位素后生長更好
輸油管道漏油時，可以在輸?shù)挠椭蟹乓恍┓派湫酝凰靥綔y其射線，確定漏油位置
天然放射元素也可以作為示蹤原子加以利用，只是含量較少，經(jīng)濟上不劃算
放射性元素被植物吸收，其放射性不會發(fā)生改變
5.放射性同位素發(fā)出的射線在科研、醫(yī)療、工業(yè)等諸多方面得到了廣泛的應(yīng)用，下列有關(guān)放射線應(yīng)用的說法中正確的是(　　)
放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達到消除有害靜電的目的
利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進行人體的透視
用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種
用γ射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害
6.放射性在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用，下列關(guān)于放射性的應(yīng)用，說法不正確的是(　　)
利用γ射線照射食品，可以殺死使食物腐敗的細菌，延長保質(zhì)期
利用示蹤原子可以研究生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能
利用射線的貫穿作用，可以制成射線測厚裝置
放射治療利用了射線對病灶細胞的電離作用
題組二　射線的危害及防護
7.(多選)聯(lián)合國環(huán)境公署對科索沃地區(qū)的調(diào)查表明，北約對南聯(lián)盟進行的轟炸中，大量使用了貧鈾炸彈，貧鈾是從天然鈾中提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈貫穿力是常規(guī)炸彈的9倍，殺傷力極大，而且殘留物可長期危害環(huán)境，下列關(guān)于其殘留物長期危害環(huán)境的理由正確的是(　　)
爆炸后的彈片存在放射性，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害
爆炸后的彈片不會對人體產(chǎn)生危害，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害
鈾238的衰變速度很快
鈾的半衰期很長
8.(多選)下列事件中屬于核輻射給人類帶來環(huán)境災(zāi)難的是(　　)
日本福島大地震引起的第一核電站1至4號機組核廢料池泄漏
以美國為首的北約軍隊在科索沃、伊拉克和利比亞大量使用貧鈾彈
汶川大地震
蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站爆炸
綜合提升練
9.(多選)核污水中包含氚、碳14、釕106、鈷60、鍶90、銫134、銫137等63種放射性物質(zhì)，它們的半衰期短的是十幾年、幾十年，長的甚至達到5 370年。下列說法正確的是(　　)
氚是氫的放射性同位素
核污水中包含的放射性物質(zhì)只會發(fā)出α、β和γ三種射線
儲存有核污水的罐體要確保對環(huán)境沒有影響，最難也是最需要重點防護的是α射線
如果能將核污水中的63種放射性物質(zhì)變成其他化合物，其衰變或許會變得更快些
10.鈷60(Co)是金屬元素鈷的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年。它發(fā)生β衰變變成鎳60(Ni)同時放出能量高達315 KeV的高速電子和兩束γ射線。鈷60的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)。在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、食品輻射保藏與保鮮等；在工業(yè)上，常用于無損探傷、輻射消毒、輻射加工、輻射處理廢物以及自動控制等；在醫(yī)學(xué)上，常用于人體腫瘤的放射治療。關(guān)于鈷60，下列說法正確的是(　　)
發(fā)生β衰變的衰變方程為Co→Ni＋e
將鈷60放入高溫高壓環(huán)境中可以加快其衰變
鈷60可以作為示蹤原子研究人體對藥物的吸收
10 g鈷60經(jīng)過10.54年全部發(fā)生衰變
11.貧鈾炸彈是一種殺傷力很強的武器，貧鈾是提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈不僅有很強的穿透能力，而且鈾238具有放射性，殘留物可長期對環(huán)境起破壞作用而造成污染。人長期生活在該環(huán)境中會受到核輻射而患上皮膚癌和白血病。下列敘述錯誤的是(　　)
鈾238的衰變方程式：U→Th＋He
U和U互為同位素
人患皮膚癌和白血病是因為核輻射導(dǎo)致了基因突變
貧鈾炸彈的穿透能力很強，也是因為它的放射性
12.月球車是我國探月工程中的重要部分。它進入休眠期時可采用同位素Pu238電池為其保暖供電。Pu238可用Np吸收一個中子得到。Pu238衰變時只放出α射線，其半衰期為88年。下列說法正確的是(　　)
Np237轉(zhuǎn)化成Pu238的核反應(yīng)方程為Np＋n→Pu＋e
α衰變是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子
α射線具有較強的穿透能力，可以穿透幾毫米厚的鉛板
在月球環(huán)境下Pu238的半衰期可能會發(fā)生變化
培優(yōu)加強練
13.(2024·廣東清遠高二期末)如圖，軋鋼廠的熱軋機上可以安裝射線測厚儀，儀器探測到的射線強度與鋼板的厚度有關(guān)。已知某車間采用放射性同位素依－192作為放射源，其化學(xué)符號是Ir，原子序數(shù)77，通過β衰變放出γ射線，半衰期為74天，適合透照鋼板厚度10～100 mm，下列說法正確的是(　　)
衰變產(chǎn)生的新核用X表示，銥－192的衰變方程為→X＋e
若已知鋼板厚度標準為30 mm，探測器得到的射線變?nèi)鯐r，說明鋼板厚度大于30 mm，應(yīng)當增大熱軋機兩輪之間的厚度間隙
若有2 g銥－192，經(jīng)過148天，有1.0 g沒有衰變
放射性同位素發(fā)生衰變時，遵循能量守恒和質(zhì)量守恒
第4節(jié)　放射性同位素
1.BCD　[人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)的短，故選項A錯誤；人工放射性同位素的放射強度容易控制，故選項B正確；人工放射性同位素產(chǎn)生的γ射線能進行金屬探傷，故選項C正確；使用人工放射性同位素也要遵守操作規(guī)程，防止對空氣、水源、用具等的污染，故選項D正確。]
2.BD　[同位素有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，故A錯誤；同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)，故B正確；半衰期與物理狀態(tài)、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故C錯誤；P為放射性同位素，能釋放正電子，可用作示蹤原子，故D正確。]
3.C　[γ射線的貫穿能力最強，應(yīng)該用γ射線探測物體的厚度，故A錯誤；因為α粒子的電離本領(lǐng)強，所以應(yīng)該用α粒子放射源制成“煙霧報警器”，故B錯誤；γ射線的貫穿能力最強，從而使DNA發(fā)生變異，所以在放射育種中利用γ射線照射種子使遺傳基因發(fā)生變異，故C正確；人體長時間接觸放射線會影響健康，所以醫(yī)院在利用放射線診斷疾病時用半衰期較短的放射性同位素，故D錯誤。]
4.BD　[放射性元素與它的同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，但是利用放射性元素可以確定農(nóng)作物在各季節(jié)吸收含有哪種元素的肥料。無論植物吸收含放射性元素的肥料，還是無放射性肥料，植物生長是相同的，A錯誤；放射性同位素可作為示蹤原子，是因為它不改變元素的化學(xué)性質(zhì)，B正確；人工放射性同位素，含量易控制，衰變周期短，不會對環(huán)境造成永久污染，而天然放射性元素，劑量不易控制、衰變周期長、會污染環(huán)境，所以不用天然放射元素作示蹤原子，C錯誤；放射性是原子核的本身性質(zhì)，與元素的狀態(tài)、組成等無關(guān)，D正確。]
5.D　[利用放射線消除有害靜電是利用α射線的電離性，使空氣分子電離成導(dǎo)體，將靜電導(dǎo)出，故A錯誤；利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，γ射線對人體細胞傷害太大，因此不能用來人體透視，故B錯誤；DNA變異并不一定都是有益的，也有有害的一面，故C錯誤；γ射線對人體細胞傷害太大，在用于治療腫瘤時要嚴格控制劑量，故D正確。]
6.D　[用γ射線照射食品，可以殺死使食物腐敗的細菌，延長保存期，故A正確；利用示蹤原子可以研究生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，故B正確；利用射線的貫穿作用，可以制成射線測厚裝置，故C正確；放射治療利用了射線對病灶細胞的破壞作用，故D錯誤。]
7.AD　[貧鈾，是從金屬鈾中提煉出核材料鈾235以后得到的副產(chǎn)品，其主要成分是放射性較弱的鈾238，故稱貧化鈾，簡稱貧鈾。貧鈾的輻射能僅是天然鈾的60%，雖然弱一些，但并無本質(zhì)減少，會對人體產(chǎn)生傷害，對環(huán)境造成污染，故A項正確，B項錯誤；在自然界中存在鈾的三種同位素(鈾234、235、238)，均帶有放射性，擁有非常長的半衰期(數(shù)億年至數(shù)十億年)，故C項錯誤，D項正確。]
8.ABD　[核廢料池泄漏出高濃度的放射性物質(zhì)可傷害人體細胞，故A正確；貧鈾彈是一種新武器，其爆炸后所彌散的貧鈾將長時間影響人類的生存環(huán)境，對人體產(chǎn)生慢性傷害，故B正確；地震不像核輻射給人類帶來環(huán)境災(zāi)難，故C錯誤；蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站4號機組發(fā)生爆炸，泄漏的能量相當于200顆廣島原子彈，這是人類歷史上迄今最嚴重的核事故，造成了極嚴重的后果，20多年過去了，切爾諾貝利依然是一座死城，故D正確。]
9.AB　[氚為氫的放射性同位素，也被稱為超重氫，故A正確；放射性物質(zhì)是指那些能自然向外輻射能量、發(fā)出射線的物質(zhì)，放射性物質(zhì)放出的射線有三種：分別是α射線、β射線和γ射線，故B正確；儲存有核污水的罐體要確保對環(huán)境沒有影響，因為γ射線穿透性最強，故最難也是最需要重點防護的是γ射線，故C錯誤；放射性元素衰變有一定的周期，不因物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)而改變，故D錯誤。]
10.A　[根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知鈷60發(fā)生β衰變的衰變方程為Co→Ni＋e，故A正確；放射性元素衰變的快慢由核自身的因素決定，與所處的外部環(huán)境無關(guān)，故B錯誤；鈷60半衰期太長，且衰變放出的高能粒子對人體傷害太大，不能作為藥物的示蹤原子，故C錯誤；10.54年為兩個半衰期，則剩下的鈷60為原來的，沒有全部衰變，故D錯誤。]
11.D　[鈾238具有放射性，放出一個α粒子，變成釷234，A正確；鈾238和鈾235質(zhì)子數(shù)相同，互為同位素，B正確；核輻射能導(dǎo)致基因突變，是皮膚癌和白血病的誘因之一，C正確；貧鈾炸彈的穿透力很強，是因為它的彈芯是由高密度、高強度的鈾合金組成，所以其穿透力遠遠超過一般炸彈，D錯誤。]
12.A　[根據(jù)題意可知Np237轉(zhuǎn)化成Pu238的核反應(yīng)方程為Np＋n→Pu＋e，A正確；β衰變是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，B錯誤；α射線的穿透能力很弱，一張厚紙就可以擋住，C錯誤；在月球環(huán)境下Pu238的半衰期不變，D錯誤。]
13.A　[β衰變的實質(zhì)是核里的一個中子放出一個電子變?yōu)橐粋€質(zhì)子，反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，故生成的新核質(zhì)量數(shù)不變核電荷數(shù)加1，故A正確；探測器得到的射線變?nèi)鯐r，說明鋼板厚度增大，應(yīng)當減小熱軋機兩輪之間的厚度間隙，故B錯誤；若有2 g銥－192，經(jīng)過74天后還有1 g沒有衰變，再過74天(即總共經(jīng)歷148天)還有0.5 g沒有衰變，故C錯誤；放射性同位素發(fā)生衰變時，因遵循能量守恒，放出了能量出現(xiàn)了質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，故D錯誤。]第4節(jié)　放射性同位素
學(xué)習目標　1.知道放射性同位素的含義。2.了解放射性同位素的應(yīng)用。3.知道放射性同位素的危害及防護方法。
知識點一　放射性同位素的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用
1.放射性同位素的發(fā)現(xiàn)
（1）同位素：在元素周期表中處于同一位置，具有相同　　　　而　　　　不同的原子，互稱同位素。
（2）放射性同位素
①定義：具有　　　　的同位素。
②類型：　　　　放射性同位素和　　　　放射性同位素。
（3）約里奧－居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子的核反應(yīng)方程：Al＋He→　　　　＋n，　　　　→Si＋e＋ν。
2.放射性同位素的應(yīng)用
（1）射線的應(yīng)用
①利用　　　　射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部的缺陷。
②利用　　　　射線、　　　　射線的電離作用使空氣分子電離變成導(dǎo)電氣體，從而把聚集的靜電引入地下。
③在農(nóng)業(yè)上，利用射線防治害蟲和　　　　。在醫(yī)療上，利用射線可以治療疾病和消毒滅菌。
（2）示蹤原子的應(yīng)用
①示蹤原子：由于　　　　元素能放出某種射線，因此可用探測儀器對它們進行蹤跡顯示，這種用途的放射性　　　　叫作示蹤原子。
②應(yīng)用：農(nóng)業(yè)上研究作物對磷肥的吸收情況；工業(yè)上檢測機件的磨損情況；半導(dǎo)體制造工藝中探測雜質(zhì)在半導(dǎo)體內(nèi)的擴散情況；醫(yī)學(xué)上做無損傷的疾病診斷等。
（3）半衰期的應(yīng)用
在地質(zhì)和考古工作中，可利用放射性衰變的半衰期來推斷地層或古代文物的　　　　。
例1 氫有三種同位素，分別是氕（H）、氘（H）、氚（H）（　　）
A.它們的質(zhì)子數(shù)相等
B.它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均不相同
C.它們的核子數(shù)相等
D.它們的中子數(shù)相等
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例2 我國科學(xué)家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰島素。為了證明人工合成的牛胰島素與天然的是否為同一物質(zhì)，在人工合成牛胰島素過程中摻了放射性14C，然后將人工合成的牛胰島素與天然的混合得到了放射性14C分布均勻的結(jié)晶物，從而證明了兩者是同一物質(zhì)，為我國在國際上首先合成具有生物活性牛胰島素提供了有力證據(jù)。在人工合成過程中摻入放射性14C的用途是（　　）
A.催化劑 B.媒介質(zhì)
C.組成元素 D.示蹤原子
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例3 關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法中正確的是（　　）
A.利用γ射線使空氣電離，消除靜電
B.利用α射線照射植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加
C.利用β射線來治肺癌、食道癌
D.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，可以作為示蹤原子
例4 （多選）某醫(yī)院利用放射線治療腫瘤，被利用的放射源必須具備以下兩個條件：（1）放出的射線有較強的穿透能力，能輻射到體內(nèi)腫瘤所在處；（2）能在較長的時間內(nèi)提供比較穩(wěn)定的輻射強度。現(xiàn)有四種放射性同位素的放射線及半衰期如表所示。關(guān)于在表中所列的四種同位素，下列說法正確的是（　　）
同位素 鈷60 鍶90 锝99 氡222
放射線 γ β γ α
半衰期 5年 28年 6小時 3.8天
A.最適宜作為放療使用的放射源應(yīng)是鈷60
B.最適宜作為放療使用的放射源應(yīng)是鍶90
C.放射線的電離能力最強的放射源是锝99
D.放射線的電離能力最強的放射源是氡222
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知識點二　射線的危害及防護
1.危害
射線對物體有不同的穿透能力和電離能力，從而使物體或機體發(fā)生一些物理、　　　　　　或　　　　　　變化。如果人體長時間受到大劑量的射線照射，就會使細胞、組織、器官受到損傷，有時甚至會引發(fā)癌變，或造成下一代遺傳上的缺陷。
2.防護
（1）內(nèi)照射防護
盡可能地隔斷放射性物質(zhì)進入人體的各種途徑。
（2）外照射防護
通常采取　　　　　　　　、增大與輻射源間的距離、　　　　三種方式防護。
例5 放射性元素釙Po發(fā)生衰變時，會產(chǎn)生He和一種未知粒子X，并放出γ射線，其核反應(yīng)方程為Po→X＋He＋γ，則（　　）
A.原子核X的中子數(shù)為206
B.利用射線能殺傷癌細胞或阻止癌細胞分裂，所以人體可以經(jīng)常照射
C.γ射線的電離作用很強，可用來消除有害靜電
D.為防止射線泄漏，可將放射性元素釙Po密封于鉛盒中
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隨堂對點自測
1.（放射性同位素的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用）關(guān)于同位素，下列說法中正確的是（　　）
A.質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)也相同的原子
B.質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子
C.質(zhì)子數(shù)不同，中子數(shù)相同的原子
D.質(zhì)子數(shù)不同，中子數(shù)也不同的原子
2.（射線的危害及防護）核廢料具有很強的放射性，需要妥善處理。下列說法正確的是（　　）
A.放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，將完全衰變殆盡
B.原子核衰變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒
C.改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期
D.過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，但輻射強度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害
3.（射線的危害及防護）（多選）防止放射性污染的防護措施有（　　）
A.將廢棄的放射性物質(zhì)進行深埋
B.將廢棄的放射性物質(zhì)倒在下水道里
C.接觸放射性物質(zhì)的人員穿上鉛防護服
D.嚴格和準確控制放射性物質(zhì)的放射劑量
第4節(jié)　放射性同位素
知識點一
1.(1)質(zhì)子數(shù)　中子數(shù)　(2)①放射性　②天然　人工　(3)P
P　2.(1)①γ　②α　β　③培育良種　(2)①放射性　同位素　(3)年代
例1 A　[任意一種元素的幾種同位素，具有相同的質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)，且化學(xué)性質(zhì)相同，但質(zhì)量數(shù)(核子數(shù))和中子數(shù)都不相等，則物理性質(zhì)不相同，故選項A正確。]
例2 D　[用放射性同位素代替非放射性同位素來制成各種化合物，再用儀器探測“放射性標記”，即用放射性同位素作為示蹤原子，故D正確。]
例3 D　[γ射線的電離作用很弱，α粒子電離作用很強，應(yīng)利用α射線的電離作用使空氣電離，把靜電除去，選項A錯誤；α射線穿透本領(lǐng)太弱，不適合用來輻射育種，γ射線可以用來治肺癌、食道癌等，選項B、C錯誤；放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，可以作為示蹤原子，選項D正確。]
例4 AD　[鈷60放出的γ射線穿透能力強，半衰期長，選項A正確，B錯誤；α射線電離能力最強，γ射線的電離能力最弱，則放射線的電離能力最強的放射源是氡222，選項C錯誤，D正確。]
知識點二
1.化學(xué)　生化　2.(2)縮短受照射時間　屏蔽射線
例5 D　[根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒有y＝210－4＝206，則原子核X的中子數(shù)為206－82＝124，故A錯誤；大劑量的射線照射會對人體造成某些損害，放射性元素也能損傷遺傳物質(zhì)，引起基因突變和染色體畸變，使一代甚至幾代受害，故B錯誤；γ射線的穿透作用很強，α射線的電離作用很強，故C錯誤；為防止射線泄漏，可將放射性元素密封于鉛盒中以避免射線對人體造成傷害和放射性元素對環(huán)境造成放射性污染，故D正確。]
隨堂對點自測
1.B　[同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，故B正確。]
2.D　[根據(jù)半衰期的定義可知，放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，還剩原來的未衰變，A錯誤；原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒，B錯誤；放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和物理狀態(tài)沒有關(guān)系，因此改變壓力、溫度或濃度，放射性元素的半衰期不變，C錯誤；過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，若輻射強度在安全劑量內(nèi)則不會對人體組織造成傷害，D正確。]
3.ACD　[防止放射性污染的防護措施有將廢棄的放射性物質(zhì)進行深埋、接觸放射性物質(zhì)的人員穿上鉛防護服、嚴格和準確控制放射性物質(zhì)的放射劑量；將廢棄的放射性物質(zhì)倒在下水道里很危險，故A、C、D正確，B錯誤。](共43張PPT)
第4節(jié)　放射性同位素
第五章 原子與原子核
1.知道放射性同位素的含義。
2.了解放射性同位素的應(yīng)用。
3.知道放射性同位素的危害及防護方法。
學(xué)習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識點
1
知識點二　射線的危害及防護
知識點一　放射性同位素的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用
知識點一　放射性同位素的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用
1.放射性同位素的發(fā)現(xiàn)
(1)同位素：在元素周期表中處于同一位置，具有相同________而________不同的原子，互稱同位素。
(2)放射性同位素
①定義：具有________的同位素。
②類型：______放射性同位素和______放射性同位素。
質(zhì)子數(shù)
中子數(shù)
放射性
天然
人工
2.放射性同位素的應(yīng)用
(1)射線的應(yīng)用
①利用____射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部的缺陷。
②利用____射線、____射線的電離作用使空氣分子電離變成導(dǎo)電氣體，從而把聚集的靜電引入地下。
③在農(nóng)業(yè)上，利用射線防治害蟲和__________。在醫(yī)療上，利用射線可以治療疾病和消毒滅菌。
γ
α
β
培育良種
(2)示蹤原子的應(yīng)用
①示蹤原子：由于________元素能放出某種射線，因此可用探測儀器對它們進行蹤跡顯示，這種用途的放射性________叫作示蹤原子。
②應(yīng)用：農(nóng)業(yè)上研究作物對磷肥的吸收情況；工業(yè)上檢測機件的磨損情況；半導(dǎo)體制造工藝中探測雜質(zhì)在半導(dǎo)體內(nèi)的擴散情況；醫(yī)學(xué)上做無損傷的疾病診斷等。
(3)半衰期的應(yīng)用
在地質(zhì)和考古工作中，可利用放射性衰變的半衰期來推斷地層或古代文物的______。
放射性
同位素
年代
A.它們的質(zhì)子數(shù)相等
B.它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均不相同
C.它們的核子數(shù)相等
D.它們的中子數(shù)相等
解析　任意一種元素的幾種同位素，具有相同的質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)，且化學(xué)性質(zhì)相同，但質(zhì)量數(shù)(核子數(shù))和中子數(shù)都不相等，則物理性質(zhì)不相同，故選項A正確。
A
D
例2 我國科學(xué)家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰島素。為了證明人工合成的牛胰島素與天然的是否為同一物質(zhì)，在人工合成牛胰島素過程中摻了放射性14C，然后將人工合成的牛胰島素與天然的混合得到了放射性14C分布均勻的結(jié)晶物，從而證明了兩者是同一物質(zhì)，為我國在國際上首先合成具有生物活性牛胰島素提供了有力證據(jù)。在人工合成過程中摻入放射性14C的用途是(　　)
A.催化劑 B.媒介質(zhì)
C.組成元素 D.示蹤原子
解析　用放射性同位素代替非放射性同位素來制成各種化合物，再用儀器探測“放射性標記”，即用放射性同位素作為示蹤原子，故D正確。
例3 關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法中正確的是(　　)
A.利用γ射線使空氣電離，消除靜電
B.利用α射線照射植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加
C.利用β射線來治肺癌、食道癌
D.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，可以作為示蹤原子
解析　γ射線的電離作用很弱，α粒子電離作用很強，應(yīng)利用α射線的電離作用使空氣電離，把靜電除去，選項A錯誤；α射線穿透本領(lǐng)太弱，不適合用來輻射育種，γ射線可以用來治肺癌、食道癌等，選項B、C錯誤；放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，可以作為示蹤原子，選項D正確。
D
AD
例4 (多選)某醫(yī)院利用放射線治療腫瘤，被利用的放射源必須具備以下兩個條件：(1)放出的射線有較強的穿透能力，能輻射到體內(nèi)腫瘤所在處；(2)能在較長的時間內(nèi)提供比較穩(wěn)定的輻射強度。現(xiàn)有四種放射性同位素的放射線及半衰期如表所示。關(guān)于在表中所列的四種同位素，下列說法正確的是(　　)
同位素 鈷60 鍶90 锝99 氡222
放射線 γ β γ α
半衰期 5年 28年 6小時 3.8天
A.最適宜作為放療使用的放射源應(yīng)是鈷60
B.最適宜作為放療使用的放射源應(yīng)是鍶90
C.放射線的電離能力最強的放射源是锝99
D.放射線的電離能力最強的放射源是氡222
解析　鈷60放出的γ射線穿透能力強，半衰期長，選項A正確，B錯誤；α射線電離能力最強，γ射線的電離能力最弱，則放射線的電離能力最強的放射源是氡222，選項C錯誤，D正確。
知識點二　射線的危害及防護
1.危害
射線對物體有不同的穿透能力和電離能力，從而使物體或機體發(fā)生一些物理、______或______變化。如果人體長時間受到大劑量的射線照射，就會使細胞、組織、器官受到損傷，有時甚至會引發(fā)癌變，或造成下一代遺傳上的缺陷。
2.防護
(1)內(nèi)照射防護
盡可能地隔斷放射性物質(zhì)進入人體的各種途徑。
(2)外照射防護
通常采取_______________、增大與輻射源間的距離、_________三種方式防護。
化學(xué)
生化
縮短受照射時間
屏蔽射線
A.原子核X的中子數(shù)為206
B.利用射線能殺傷癌細胞或阻止癌細胞分裂，所以人體可以經(jīng)常照射
C.γ射線的電離作用很強，可用來消除有害靜電
D
解析　根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒有y＝210－4＝206，則原子核X的中子數(shù)為206－82＝124，故A錯誤；大劑量的射線照射會對人體造成某些損害，放射性元素也能損傷遺傳物質(zhì)，引起基因突變和染色體畸變，使一代甚至幾代受害，故B錯誤；γ射線的穿透作用很強，α射線的電離作用很強，故C錯誤；為防止射線泄漏，可將放射性元素密封于鉛盒中以避免射線對人體造成傷害和放射性元素對環(huán)境造成放射性污染，故D正確。
隨堂對點自測
2
B
1.(放射性同位素的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用)關(guān)于同位素，下列說法中正確的是(　　)
A.質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)也相同的原子
B.質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子
C.質(zhì)子數(shù)不同，中子數(shù)相同的原子
D.質(zhì)子數(shù)不同，中子數(shù)也不同的原子
解析　同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，故B正確。
D
2.(射線的危害及防護)核廢料具有很強的放射性，需要妥善處理。下列說法正確的是(　　)
A.放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，將完全衰變殆盡
B.原子核衰變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒
C.改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期
D.過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，但輻射強度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害
ACD
3.(射線的危害及防護)(多選)防止放射性污染的防護措施有(　 　)
A.將廢棄的放射性物質(zhì)進行深埋
B.將廢棄的放射性物質(zhì)倒在下水道里
C.接觸放射性物質(zhì)的人員穿上鉛防護服
D.嚴格和準確控制放射性物質(zhì)的放射劑量
解析　防止放射性污染的防護措施有將廢棄的放射性物質(zhì)進行深埋、接觸放射性物質(zhì)的人員穿上鉛防護服、嚴格和準確控制放射性物質(zhì)的放射劑量；將廢棄的放射性物質(zhì)倒在下水道里很危險，故A、C、D正確，B錯誤。
課后鞏固訓(xùn)練
3
BCD
題組一　放射性同位素的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用
1.(多選)關(guān)于人工放射性同位素，下列說法正確的是(　 　)
A.人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)的半衰期長很多
B.人工放射性同位素產(chǎn)生的放射強度容易控制
C.人工放射性同位素的γ射線能進行金屬探傷
D.使用人工放射性同位素也要遵守操作規(guī)程，防止對空氣、水源、用具等的污染
解析　人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)的短，故選項A錯誤；人工放射性同位素的放射強度容易控制，故選項B正確；人工放射性同位素產(chǎn)生的γ射線能進行金屬探傷，故選項C正確；使用人工放射性同位素也要遵守操作規(guī)程，防止對空氣、水源、用具等的污染，故選項D正確。
對點題組練
BD
C
3.在放射性同位素的應(yīng)用中，下列做法正確的是(　　)
A.應(yīng)該用α射線探測物體的厚度
B.應(yīng)該用γ粒子放射源制成“煙霧報警器”
C.在放射育種中利用γ射線照射種子使遺傳基因發(fā)生變異
D.醫(yī)院在利用放射線診斷疾病時用半衰期較長的放射性同位素
解析　γ射線的貫穿能力最強，應(yīng)該用γ射線探測物體的厚度，故A錯誤；因為α粒子的電離本領(lǐng)強，所以應(yīng)該用α粒子放射源制成“煙霧報警器”，故B錯誤；γ射線的貫穿能力最強，從而使DNA發(fā)生變異，所以在放射育種中利用γ射線照射種子使遺傳基因發(fā)生變異，故C正確；人體長時間接觸放射線會影響健康，所以醫(yī)院在利用放射線診斷疾病時用半衰期較短的放射性同位素，故D錯誤。
BD
4.(多選)下列說法正確的是(　　)
A.給農(nóng)作物施肥時，在肥料里放一些放射性同位素，是因為農(nóng)作物吸收放射性同位素后生長更好
B.輸油管道漏油時，可以在輸?shù)挠椭蟹乓恍┓派湫酝凰靥綔y其射線，確定漏油位置
C.天然放射元素也可以作為示蹤原子加以利用，只是含量較少，經(jīng)濟上不劃算
D.放射性元素被植物吸收，其放射性不會發(fā)生改變
解析　放射性元素與它的同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，但是利用放射性元素可以確定農(nóng)作物在各季節(jié)吸收含有哪種元素的肥料。無論植物吸收含放射性元素的肥料，還是無放射性肥料，植物生長是相同的，A錯誤；放射性同位素可作為示蹤原子，是因為它不改變元素的化學(xué)性質(zhì)，B正確；人工放射性同位素，含量易控制，衰變周期短，不會對環(huán)境造成永久污染，而天然放射性元素，劑量不易控制、衰變周期長、會污染環(huán)境，所以不用天然放射元素作示蹤原子，C錯誤；放射性是原子核的本身性質(zhì)，與元素的狀態(tài)、組成等無關(guān)，D正確。
D
5.放射性同位素發(fā)出的射線在科研、醫(yī)療、工業(yè)等諸多方面得到了廣泛的應(yīng)用，下列有關(guān)放射線應(yīng)用的說法中正確的是(　　)
A.放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達到消除有害靜電的目的
B.利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進行人體的透視
C.用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種
D.用γ射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害
解析　利用放射線消除有害靜電是利用α射線的電離性，使空氣分子電離成導(dǎo)體，將靜電導(dǎo)出，故A錯誤；利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，γ射線對人體細胞傷害太大，因此不能用來人體透視，故B錯誤；DNA變異并不一定都是有益的，也有有害的一面，故C錯誤；γ射線對人體細胞傷害太大，在用于治療腫瘤時要嚴格控制劑量，故D正確。
D
6.放射性在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用，下列關(guān)于放射性的應(yīng)用，說法不正確的是(　　)
A.利用γ射線照射食品，可以殺死使食物腐敗的細菌，延長保質(zhì)期
B.利用示蹤原子可以研究生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能
C.利用射線的貫穿作用，可以制成射線測厚裝置
D.放射治療利用了射線對病灶細胞的電離作用
解析　用γ射線照射食品，可以殺死使食物腐敗的細菌，延長保存期，故A正確；利用示蹤原子可以研究生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，故B正確；利用射線的貫穿作用，可以制成射線測厚裝置，故C正確；放射治療利用了射線對病灶細胞的破壞作用，故D錯誤。
AD
題組二　射線的危害及防護
7.(多選)聯(lián)合國環(huán)境公署對科索沃地區(qū)的調(diào)查表明，北約對南聯(lián)盟進行的轟炸中，大量使用了貧鈾炸彈，貧鈾是從天然鈾中提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈貫穿力是常規(guī)炸彈的9倍，殺傷力極大，而且殘留物可長期危害環(huán)境，下列關(guān)于其殘留物長期危害環(huán)境的理由正確的是(　　)
A.爆炸后的彈片存在放射性，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害
B.爆炸后的彈片不會對人體產(chǎn)生危害，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害
C.鈾238的衰變速度很快
D.鈾的半衰期很長
解析　貧鈾，是從金屬鈾中提煉出核材料鈾235以后得到的副產(chǎn)品，其主要成分是放射性較弱的鈾238，故稱貧化鈾，簡稱貧鈾。貧鈾的輻射能僅是天然鈾的60%，雖然弱一些，但并無本質(zhì)減少，會對人體產(chǎn)生傷害，對環(huán)境造成污染，故A項正確，B項錯誤；在自然界中存在鈾的三種同位素(鈾234、235、238)，均帶有放射性，擁有非常長的半衰期(數(shù)億年至數(shù)十億年)，故C項錯誤，D項正確。
ABD
8.(多選)下列事件中屬于核輻射給人類帶來環(huán)境災(zāi)難的是(　 　)
A.日本福島大地震引起的第一核電站1至4號機組核廢料池泄漏
B.以美國為首的北約軍隊在科索沃、伊拉克和利比亞大量使用貧鈾彈
C.汶川大地震
D.蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站爆炸
解析　核廢料池泄漏出高濃度的放射性物質(zhì)可傷害人體細胞，故A正確；貧鈾彈是一種新武器，其爆炸后所彌散的貧鈾將長時間影響人類的生存環(huán)境，對人體產(chǎn)生慢性傷害，故B正確；地震不像核輻射給人類帶來環(huán)境災(zāi)難，故C錯誤；蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站4號機組發(fā)生爆炸，泄漏的能量相當于200顆廣島原子彈，這是人類歷史上迄今最嚴重的核事故，造成了極嚴重的后果，20多年過去了，切爾諾貝利依然是一座死城，故D正確。
AB
9.(多選)核污水中包含氚、碳14、釕106、鈷60、鍶90、銫134、銫137等63種放射性物質(zhì)，它們的半衰期短的是十幾年、幾十年，長的甚至達到5 370年。下列說法正確的是(　　)
A.氚是氫的放射性同位素
B.核污水中包含的放射性物質(zhì)只會發(fā)出α、β和γ三種射線
C.儲存有核污水的罐體要確保對環(huán)境沒有影響，最難也是最需要重點防護的是α射線
D.如果能將核污水中的63種放射性物質(zhì)變成其他化合物，其衰變或許會變得更快些
綜合提升練
解析　氚為氫的放射性同位素，也被稱為超重氫，故A正確；放射性物質(zhì)是指那些能自然向外輻射能量、發(fā)出射線的物質(zhì)，放射性物質(zhì)放出的射線有三種：分別是α射線、β射線和γ射線，故B正確；儲存有核污水的罐體要確保對環(huán)境沒有影響，因為γ射線穿透性最強，故最難也是最需要重點防護的是γ射線，故C錯誤；放射性元素衰變有一定的周期，不因物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)而改變，故D錯誤。
A
D
11.貧鈾炸彈是一種殺傷力很強的武器，貧鈾是提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈不僅有很強的穿透能力，而且鈾238具有放射性，殘留物可長期對環(huán)境起破壞作用而造成污染。人長期生活在該環(huán)境中會受到核輻射而患上皮膚癌和白血病。下列敘述錯誤的是(　　)
解析　鈾238具有放射性，放出一個α粒子，變成釷234，A正確；鈾238和鈾235質(zhì)子數(shù)相同，互為同位素，B正確；核輻射能導(dǎo)致基因突變，是皮膚癌和白血病的誘因之一，C正確；貧鈾炸彈的穿透力很強，是因為它的彈芯是由高密度、高強度的鈾合金組成，所以其穿透力遠遠超過一般炸彈，D錯誤。
A
A
13.(2024·廣東清遠高二期末)如圖，軋鋼廠的熱軋機上可以安裝射線測厚儀，儀器探測到的射線強度與鋼板的厚度有關(guān)。已知某車間采用放射性同位素依－192作為放射源，其化學(xué)符號是Ir，原子序數(shù)77，通過β衰變放出γ射線，半衰期為74天，適合透照鋼板厚度10～100 mm，下列說法正確的是(　　)
培優(yōu)加強練
解析　β衰變的實質(zhì)是核里的一個中子放出一個電子變?yōu)橐粋€質(zhì)子，反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，故生成的新核質(zhì)量數(shù)不變核電荷數(shù)加1，故A正確；探測器得到的射線變?nèi)鯐r，說明鋼板厚度增大，應(yīng)當減小熱軋機兩輪之間的厚度間隙，故B錯誤；若有2 g銥－192，經(jīng)過74天后還有1 g沒有衰變，再過74天(即總共經(jīng)歷148天)還有0.5 g沒有衰變，故C錯誤；放射性同位素發(fā)生衰變時，因遵循能量守恒，放出了能量出現(xiàn)了質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，故D錯誤。

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