20214放射性的应用与防护.ppt

射线中的粒子与其它物质作用会产生的现象： 1 、粒子使气体或液体电离，以这些 离子为核心，过饱和汽会产生云雾， 过热液体会产生气泡 2 、使照相底片感光 3 、使荧光物质产生荧光 利用射线的电离本领 构造：一个圆筒状容器， 低部可以上下移动，上 盖是透明的，内有干净 空气 实验时，加入少量酒精， 使酒精蒸汽达到过饱和 状态。 a 射线 在云室中的径迹： 直而粗 原因： a 粒子质量大，不易改变方向，电离 本领大，沿涂产生的粒子多 ? 射线 在云室中的径迹： 比较细，而且常 常弯曲 原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变 方向，电离本领小，沿途产生的离子少 气泡室是由一密闭容器 组成，容器中盛有工作 液体 液体在特定的温度和压力下进行 绝热膨胀 ，由于在 一定的时间间隔内（例如 50ms ）处于 过热状态 ，液 体不会马上沸腾，这时如果有高速带电粒子通过液 体，在带电粒子所经轨迹上不断与液体原子发生碰 撞而产生低能电子，因而形成离子对，这些离子在 复合时会引起局部发热，从而以这些离子为核心形 成胚胎气泡，经过很短的时间后，胚胎气泡逐渐长 大，就沿粒子所经路径留下痕迹。如果这时对其进 行拍照，就可以把一连串的气泡拍摄下来，从而得 到记录有高能带电粒子轨迹的底片。 照相结束后，在液体沸腾之前，立即压缩工作液 体，气泡随之消失，整个系统就很快回到初始状 态，准备作下一次探测。 气泡室的优点： 气 泡 室 中 带 电 粒 子 的 径 迹 它的空间和时间分 辨率高； 工作循环周期短， 本底干净、径迹清 晰，可反复操作。 但也有不足之处： 那就是扫描和测量 时间还嫌太长； 体积有限，而且甚 为昂贵， 一种能自动把放射 微粒计数出来的仪 器，利用了射线的 电离本领 为了使水果、蔬菜或其它的食物能存放的 时间长一些，能在长时间保持新鲜，你有 什么办法？ 辐 射 方 法 处 理 粮 食 卢瑟福在实验中发现，往容器Ｃ中通入氮气后，在荧 光屏Ｓ上出现了闪光，这表明，有一种新的能量比 α 粒 子大的粒子穿过铝箔，撞击在Ｓ屏上，这种粒子肯定 是在 α 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子核的转变，人 类第一次打开了原子核的大门 。 14 7 N ? He ? O ? H 4 2 17 8 1 1 用 α 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，并产生质子，说明 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。 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核 的过程， ------------ 核反应 在核反应中，质量数和电荷数都守恒 1932 年１月底，查得威克得到这一论文， 约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为约 里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守 恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟福 预言、自己苦苦寻找了 12 年的中子。他 决定用云室的方法探测射线的速度和质 量。 9 4 Be ? He ? C ? n 4 2 12 6 1 0 “ 机遇只偏爱有准备的头脑” 中子的发现，有重大的意义，中子不带电，用它去轰 击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有 力的“炮弹”。在此以前，可供研究用的“炮弹”只 有天然放射元素发出的 α 、 β 、 γ 三种射线，中子流则 是穿透本领更大，轰击原子核更有效的“炮弹”，人 们用它轰击各种原子核，获得许许多多人工放射性同 位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。 1934 年，约里奥 · 居里和伊丽芙 · 居里在用粒子 轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还 探测到了正电子，正电子的质量跟电子相同， 所带电荷与电子相反，为一个单位的正电荷， 更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发 射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放 射性也有一定的半衰期．原来，铝核被粒子 击中后发生了下面的反应 27 13 Al ? He ? P ? n 4 2 30 15 1 0 反应生成物 P 是磷的一种同位素，也有放 射性，像天然放射性元素一样发生衰变， 衰变时放出正电子，核衰变方程如下： 30 15 P ? Si ? e 30 14 0 1 用人工方法得到放射性同位素，这是一个 很重要的发现．后来人们用质子、氘核、 中子和光子轰击原子核，也得到了放射性 同位素． 与天然的放射性物质相比，人造放射性同 位素： 1 、放射强度容易控制 2 、可以制成各种需要的形状 3 、半衰期更短 4 、放射性废料容易处理 （ 1 ）利用它的射线 A 、由于 γ 射线贯穿本领强，可以用