成才之路2016_2017学年高中物理第19章原子核第34节探测射线的方法放射性的应用与防护课件.ppt

放射性同位素的放射强度易于控制，它的半衰期比天然放射性物质短得多，因此在生产和科学领域得以广泛的应用。你知道探测射线的方法和射线有哪些应用吗？ 探测射线的原理 利用射线粒子与其他物质作用时产生的一些现象来探知放射线的存在。 (1)粒子使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和汽会产生______，过热液体会产生______。 (2)使照相底片______。 (3)使荧光物质产生______。 1．威尔逊云室 (1)结构见教材。 (2)工作原理：粒子从室内气体中飞过，就会使沿途的气体分子______产生离子，过饱和汽便以这些离子为核心凝成__________，于是显示出射线的径迹。 根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的______；把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电荷的______。 2．气泡室 (1)原理：当高能粒子穿过室内______液体时，形成一串______而显示粒子行迹。 (2)作用：可以分析粒子的带电、动量、能量等情况。 3．盖革—米勒计数器 (1)结构见课本 (2)原理： 当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体______，产生的电子在电场中被加速，能量0越来越大，电子跟管中的气体分子______时，又使气体分子电离，产生______……这样，一个射线粒子进入管中后可以产生大量______。这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在外电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电______记录下来。 (3)特点：检测射线十分方便，但只能用来______，不能区分射线的种类。此外如果同时有大量粒子或两个粒子射来的间隔时间小于200μs，G－M计数器也不能区分它们。 1．定义 原子核在其他粒子的_________产生新原子核的过程，称为核反应。 2．原子核的人工转变 (1)1919年，卢瑟福第一次实现了原子核的人工转变并发现了质子，核反应方程是 3．遵循规律 _________守恒，________守恒。 3．放射性同位素的应用 (1)利用射线：利用α射线具有很强的______作用，消除有害______；利用γ射线很强的______本领，工业用来______。 (2)作示踪原子：同位素具有相同的______性质，可用放射性同位素代替非放射性同位素做______原子。 4．放射性的污染和防护 (1)放射性污染 过量的放射会对______造成污染，对人类和自然界产生______作用。 (2)防护 辐射防护的基本方法有______防护、距离、______防护。要防止放射性物质对______、______、用具、____________的污染，要防止射线______地_________照射人体。 一、探测射线的三种仪器 1．威尔逊云室 (1)原理：实验时先往云室里加入少量的酒精，使室内充满酒精的饱和蒸气，然后使活塞迅速向下运动，室内气体由于迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态。这时让射线粒子从室内的气体中飞过，使沿途的气体分子电离，过饱和酒精蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴，这些雾滴沿射线经过的路线排列，于是就显示出了射线的径迹，可用照相机拍摄下其运动的径迹进行观察分析。 (2)三种射线在云室中的径迹比较 a．α粒子的质量比较大，在气体中飞行时不易改变方向。由于它的电离本领大，沿途产生的离子多，所以它在云室中的径迹直而粗。 b．β粒子的质量小，跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比较细，而且速度减小后的轨迹常常弯曲。 c．γ粒子的电离本领更小，在云室中一般看不到它的径迹。 2．气泡室 (1)原理：气泡室的原理同云室的原理类似，所不同的是气泡室里装的是液体，控制气泡室内液体的温度和压强，使室内温度略低于液体的沸点。当气泡室内压强突然降低时，液体的沸点变低，使液体过热，此时让射线粒子射入室内，粒子周围就有气泡形成。用照相机拍摄出径迹照片，根据照片上记录的情况，可以分析粒子的性质。 (2)气泡室和云室的比较：气泡室的工作原理与云室相类似，云室内装有气体，而气泡室内装的是液体。相同之处在于都可以形成射线粒子的运动径迹，通过研究径迹，研究射线的性质。 3．盖革——米勒计数器 (1)原理：在金属丝和圆筒间加上一定的电压，这个电压稍低于管内气体的电离电压，当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生电子……这样，一个射线粒子进入管中后可以产生大量电子，这些电子到达阳极，正离子到达阴极，在外电路中产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。 (2)优缺点 优点：放大倍数很大，非常灵敏，用它检测射线十分方便。 缺点：a.不同射线产生的脉冲现象相同，只能用来计数，不能区分射线种类。b.如果同时有大量粒子或两个粒子射来的时间