第十九章第3、4節新知預習·巧設計名師課堂·一點通創新演練·大沖關

隨堂檢測歸納小結

課下作業綜合提升

要點一要點二

要點三1．了解探測射線的幾種方法，熟悉探

測射線的幾種儀器。2．知道什么是放射性同位素和人工放

射性同位素。3．了解放射性在生產和科學領域的應

用。4．知道核反應及其遵從的規律，會正

確書寫核反應方程。1．探測射線的方法

探測放射線的方法主要是利用放射線粒子與其他物質作用時產生的一些現象來探知放射線的存在，這些現象主要是：(1)使氣體電離，放射線中的粒子可使過飽和蒸氣產生

或使過熱液體產生

；(2)放射線中的粒子會使照相乳膠

；(3)放射線中的粒子會使熒光物質產生

。霧滴氣泡感光熒光2．探測射線的裝置(1)威耳遜云室：

①原理：粒子在云室內氣體中飛過，使沿途的氣體分子

，

酒精蒸氣就會以這些離子為核心凝結成霧滴，于是顯示出射線的徑跡。

②粒子的徑跡α粒子β粒子γ粒子徑跡

而

比較

，且常常

一般

電離過飽和直粗細彎曲看不到(2)氣泡室：氣泡室的原理同云室的原理類似，所不同的是氣泡室里裝的是

，例如

。

粒子通過

液體時，在它的周圍產生

而形成粒子的徑跡。(3)蓋革——米勒計數器。

①優點：G—M計數器非常

，使用方便。

②缺點：只能用來

，不能區分

。[關鍵一點]

因不同的射線在蓋革—米勒計數器中產生的脈沖現象相同，故它只能用于計數，不能區分射線種類。液體液態氫過熱氣泡靈敏計數射線的種類其他粒子新原子核盧瑟福質量數電荷數放射性射線示蹤原子人身放射性物質水源空氣用具1．在威耳遜云室中，關于放射源產生的射線徑跡，下列

說法中正確的是 (

)A．由于γ射線的能量大，容易顯示其徑跡B．由于β粒子的速度大，其徑跡粗而且長C．由于α粒子的速度小，不易顯示其徑跡D．由于α粒子的電離作用強，其徑跡直而粗解析：在云室中顯示粒子徑跡是由于引起氣體電離，電離作用強的α粒子容易顯示其徑跡，因質量較大，飛行時不易改變方向，且徑跡直而粗，故只有D正確。答案：D2．下列說法中錯誤的是 (

)A．威耳遜云室和蓋革—米勒計數器都是利用了放射線使

氣體電離的性質B．蓋革—米勒計數器除了用來計數，還能區分射線的種

類C．用威耳遜云室探測射線時，徑跡比較細且常常彎曲的

是β粒子的徑跡D．根據氣泡室中粒子徑跡的照片上記錄的情況，可以分

析粒子的帶電、動量、能量等情況解析：蓋革—米勒計數器只能用來計數，不能區分射線的種類，因為不同的射線在蓋革—米勒計數器中產生的脈沖現象相同，故選B。答案：B答案：BD4．放射性同位素的應用主要有兩方面，下列實際應用中利

用其射線的有 (

)A．進行金屬探傷B．檢查輸油管是否漏油C．消毒滅菌D．證明人工合成的牛胰島素和天然牛胰島素是同一物質解析：利用射線可以給金屬探傷，也可以消毒滅菌，A、C選項正確，而B、D選項是作為示蹤原子來應用的，因此B、D選項都不正確。答案：AC1．云室對三種射線的探測α粒子的質量比較大，在氣體中飛行不易改變方向，并且電離本領大，沿途產生的離子多，所以它在云室中的徑跡直而粗。β粒子的質量小，跟氣體碰撞時容易改變方向，并且電離本領小，沿途產生的離子少，所以它在云室中的徑跡比較細，且常常發生彎曲。γ射線的電離本領更小，一般看不到它的徑跡。2．氣泡室探測射線的特點

控制氣泡室內液體的溫度和壓強，使室內溫度略低于液體的沸點。當氣泡室內壓強降低時，液體的沸點變低，因此液體過熱，在通過室內射線粒子周圍就有氣泡形成。氣泡室在觀察比較稀少的碰撞事件時是有很大優點的。液體中原子擠得很緊，可以發生比氣體中多得多的核碰撞，而我們將有比用云室好得多的機會來攝取所尋找的事件。人們根據照片上記錄的情況，可以分析出粒子的帶電、動量、能量等情況。3．蓋革—米勒計數器只能計數

這種探測器使用起來方便，根據各種射線的電離本領，它不能探測γ粒子，因為γ子不帶電，幾乎無電離能力，不能使計數器產生放電脈沖，只能探測β射線和α射線。由于射線進入后形成一次次的電離，在外電路中就產生了一次次的脈沖放電，利用電子儀器可以把放電次數記錄下來，即可計數，蓋革—米勒計數器只能計數，不能區分射線的種類。[名師點睛]威耳遜云室和氣泡室都是依據徑跡探測射線的性質和種類，而蓋革—米勒計數器只能計數，不能區分射線的種類。1．關于威耳遜云室探測射線，下列敘述正確的是(

)A．威耳遜云室內充滿過飽和蒸氣，射線經過時可顯示出射線運動的徑跡B．威耳遜云室中徑跡粗而短的是α射線C．威耳遜云室中徑跡細而長的是γ射線D．威耳遜云室中顯示粒子徑跡原因是電離，所以無法由徑跡判斷射線所帶電荷的正負[思路點撥]由三種射線在云室中的徑跡特點進行分析。[解析]

云室內充滿過飽和蒸氣，射線經過時把氣體電離，過飽和蒸氣以離子為核心凝結成霧滴，霧滴沿射線的路線排列，顯示出射線的徑跡，故A正確；由于α粒子的電離本領大，貫穿本領小，所以α射線在云室中的徑跡粗而短，即B正確；由于γ射線的電離本領很弱，所以在云室中一般看不到它的徑跡，而細長徑跡是β射線的，所以C錯誤；把云室放在磁場中，由射線徑跡的彎曲方向就可以判斷射線所帶電荷的正、負，所以D選項錯誤。[答案]

AB(2)相同點：人工轉變與衰變過程一樣，在發生過程中質量數與電荷數都守恒，反應前后粒子總動量守恒。[名師點睛](1)核反應過程一般都是不可逆的，核反應方程不能用等號連接，只能用單向箭頭表示反應方向。(2)核反應方程的書寫應以實驗事實為基礎，不能憑空臆造。2．用中子轟擊Cu核時，產生鎳的放射性同位素，其質量數為65，寫出人工制造鎳的核反應方程，所產生的放射性鎳要發生β衰變，寫出鎳發生β衰變的核衰變方程。[審題指導]根據題目中發生的核反應過程，由已知的原子核、粒子，根據電荷數、質量數守恒的原則寫出核反應方程式。

寫核反應方程時，要熟記電子、中子、質子、α粒子等基本粒子的電荷數和質量數，根據已知粒子的電荷數和質量數，利用電荷數守恒和質量數守恒確定未知粒子的電荷數和質量數，然后確定粒子的種類。1．放射性同位素(1)放射性同位素的分類：

①天然放射性同位素。

②人工放射性同位素。(2)人工放射性同位素的優勢：

①種類多。天然放射性同位素只有40多種，而人工放射性同位素有1000多種。

②放射強度容易控制。

③可制成各種所需的形狀。

④半衰期短，廢料易處理。因而放射性同位素的應用，一般都用人工放射性同位素。2．放射性的應用(1)放射出射線的應用：

①利用γ射線的貫穿本領：利用60Co放出的很強的γ射線來檢查金屬內部有沒有砂眼和裂紋，這叫γ射線探傷。利用γ射線可以檢查30cm厚的鋼鐵部件，利用放射線的貫穿本領，可用來檢查各種產品的厚度、密封容器中的液面高度等，從而自動控制生產過程。

②利用射線的電離作用：放射線能使空氣電離，從而可以消除靜電積累，防止靜電產生的危害。

③利用γ射線對生物組織的物理、化學效應使種子發生變異，培育優良品種。

④利用放射性產生的能量轟擊原子核，實現原子核的人工轉變。

⑤在醫療上，常用以控制病變組織的擴大。

(2)作示蹤原子：

①在工業上，可用示蹤原子檢查地下輸油管道的漏油情況。

②在農業生產中，可用示蹤原子確定植物在生長過程中所需的肥料和合適的施肥時間。

③在醫學上，可用示蹤原子幫助確定腫瘤的部位和范圍。

④在生物科學研究方面，放射性同位素示蹤法在生物化學和分子生物學領域應用極為廣泛，它為揭示體內和細胞內理化過程的秘密，闡明生命活動的物質基礎，起了極其重要的作用，使生物化學從靜態進入動態，從細胞水平進入分子水平。

[名師點睛]

因為人造放射性同位素與天然放射性物質相比有許多優點。因此，凡是用到射線時，用的都是人造放射性同位素。3．正電子發射計算機斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素15O注入人體，參與人體的代謝過程。15O在人體內衰變放出正電子，與人體內負電子相遇而湮滅轉化為一對光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖像。根據PET原理，回答下列問題：(1)寫出15O的衰變和正負電子湮滅的方程式。(2)將放射性同位素15O注入人體，1