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(共20張PPT)
第五章 原子與原子核
第四節(jié) 放射性同位素
當(dāng)你在超市購買真空包裝的熟食或新鮮水果時(shí)，是否想過它們?nèi)绾卧诔叵麻L時(shí)間保鮮？這背后離不開一種 “看不見的武器”——鈷 - 60（Co-60）。這種放射性同位素釋放的γ 射線能穿透食品，殺滅細(xì)菌和蟲卵，卻不會(huì)讓食物本身 “帶毒”。為什么 γ 射線能滅菌而不改變食物性質(zhì)？鈷 - 60 的放射性是否會(huì)危害人體健康？
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道同位素的概念;
2.知道放射性同位素的應(yīng)用；
3.知道放射性污染及其危害，了解防范放射線的措施；
一、放射性同位素的發(fā)現(xiàn)
1934年，約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過α粒子轟擊的鋁片中含有放射性磷 。反應(yīng)生成物 是磷的一種同位素，自然界沒有天然的 ，它有放射性，向天然放射性元素一樣發(fā)射衰變，衰變是放出正電子和中微子。
（1）這是人類第一次發(fā)現(xiàn)正電子
（2）雖然有正電子的存在，但沒有特殊說明，電子均指負(fù)電子
人工放射性同位素和天然放射性同位素相比的優(yōu)點(diǎn)：
具有放射性的同位素稱為放射性同位素
（1）放射強(qiáng)度容易控制；
（2）半衰期短，廢料容易處理。
天然放射性同位素只有六十幾種，而今人工制造的放射性同位素已達(dá)一千多種。
二、放射性同位素的應(yīng)用
放射性同位素在地質(zhì)、治金、石油工業(yè)，農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、考古等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
1.利用它的射線
（1）利用人工放射性同位素放出的γ射線的穿透本領(lǐng)檢查金屬部件是否存在砂眼、裂痕，即利用射線探傷。
射線探傷示意圖
（2）在化纖，紡織等工業(yè)生產(chǎn)中，利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電。
（3）在農(nóng)業(yè)方面，利用 射線照射種子，會(huì)使種子的遺傳基因發(fā)生變異，經(jīng)過篩選可以培育出優(yōu)良品種。用 射線照射食品可以殺死使食物腐敗的細(xì)菌，抑制蔬菜發(fā)芽，延長保存期。
（4）在醫(yī)療方面，患了癌癥的病人可以接受鈷 60 的放射治療。為什么射線能夠用于治療癌癥呢？原來人體組織對(duì)射線的耐受能力是不同的，細(xì)胞分裂越快的組織，它對(duì)射線的耐受能力就越弱。像癌細(xì)胞那樣，不斷迅速繁殖的、無法控制的細(xì)胞組織，在射線照射下破壞得比健康細(xì)胞快。
2.作為示蹤原子
（1）在農(nóng)業(yè)上，把含有放射性元素（如磷32）的肥料施給農(nóng)作物，利用探測(cè)器的測(cè)量，找出合理的施肥規(guī)律。
棉花在結(jié)桃、開花的時(shí)候需要較多的磷肥，利用磷的放射性同位素制成肥料噴在棉花葉面上，被植物吸收，然后每隔一定時(shí)間用探測(cè)器測(cè)量棉株各部位的放射性強(qiáng)度，就可知道什么時(shí)候磷的吸收率最高、磷在作物體內(nèi)能存留多長時(shí)間、磷在作物體內(nèi)的分布情況等。
（2）在醫(yī)學(xué)上，給懷疑患有甲狀腺的病人注射碘131，診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾??；也可用示蹤原子幫助確定腫瘤的部位和范圍。
（3）在工業(yè)上，可利用放射性同位素來檢測(cè)機(jī)件的磨損情況，以便及時(shí)更換機(jī)件。在半導(dǎo)體制造工藝中可利用示蹤原子推測(cè)雜質(zhì)在半導(dǎo)體內(nèi)的擴(kuò)散情況，以便控制摻雜過程。
（4）利用含有放射性碘131的油，檢測(cè)地下輸油管的漏油情況。
3.半衰期的應(yīng)用
在地質(zhì)和考古的工作中，可利用放射性衰變的半衰期來推斷地層或古代文物的年代。
動(dòng)物變異
植物變異
切爾諾貝利核電站
射線的危害：射線能使物體或機(jī)體發(fā)生一些物理、化學(xué)或生化變化。
三、射線的危害及防護(hù)
【討論與交流】在醫(yī)院放射科會(huì)見到如圖所示的輻射標(biāo)志，請(qǐng)查閱資料，了解技術(shù)人員進(jìn)行輻射防護(hù)的措施，以及這些防護(hù)措施的原理。
遭原子彈炸后的廣島
使用鉛防護(hù)服等屏蔽防護(hù)用具，利用鉛對(duì)輻射的吸收和阻擋特性減少輻射照射；保持安全距離，依據(jù)輻射劑量與距離平方成反比原理，遠(yuǎn)離輻射源降低受照劑量；控制操作時(shí)間，因?yàn)檩椛淅鄯e劑量與時(shí)間成正比，減少操作時(shí)長可減少輻射暴露；還會(huì)設(shè)置屏蔽墻等防護(hù)設(shè)施，阻擋輻射傳播 。
射線的防護(hù)：
（1）內(nèi)照射防護(hù)：盡可能地隔離放射性物質(zhì)進(jìn)入人體的各種途徑。
（2）外照射防護(hù)：
①縮短受照射時(shí)間；
②增大與輻射源間的距離；
③屏蔽射線。
1.關(guān)于放射性同位素的發(fā)現(xiàn)，下列說法正確的是（ ）
A. 天然放射性同位素種類超過一千種
B. 約里奧 居里夫婦首次發(fā)現(xiàn)正電子
C. 人工放射性同位素半衰期長，廢料難處理
D. 放射性同位素衰變均釋放負(fù)電子
B
2.在射線探傷技術(shù)中，主要利用的射線特性是（ ）
A. α 射線的電離能力
B. β 射線的穿透能力
C. γ 射線的穿透能力
D. 中子流的散射特性
C
3.醫(yī)學(xué)上診斷甲狀腺疾病時(shí)，常用哪種放射性同位素作為示蹤原子（ ）
A. 磷 - 32
B. 碘 - 131
C. 鈷 - 60
D. 鈾 - 235
B
4.下列哪種防護(hù)措施利用了 “輻射劑量與距離平方成反比” 的原理（ ）
A. 穿戴鉛防護(hù)服
B. 設(shè)置屏蔽墻
C. 縮短操作時(shí)間
D. 保持安全距離
D
放射性同位素
放射性同位素的發(fā)現(xiàn)
約里奧-居里夫婦
放射性同位素的應(yīng)用
射線的危害及防護(hù)
半衰期的應(yīng)用
示蹤原子的應(yīng)用
射線的應(yīng)用
外照射防護(hù)
內(nèi)照射防護(hù)

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