20xx粵教版高中物理選修3-5第四章放射性同位素(已修改)
2024-12-24 19:15 本頁面
【正文】 學案 3 放射性同位素 [學習目標定位 ] ，能夠熟練寫出核反應方程 .素、放射性同位素和人工放射性同位素 .用 .． 1．三種射線 (1)α 射線是 氦核流 ； (2)β 射線是 高速運動的電子流 ； (3)γ 射線是 頻率很高的 電磁波． 2．半衰期：原子核數(shù)目因衰變減少到原來的 一半 所經(jīng)過的時間，叫做半衰期．半衰期只與 核內(nèi)部自身 的因素有關． 3．核反應 (1)利用天然放射性的高速 粒子 或利用人工加速的 粒子 去轟擊 原子核 ，以產(chǎn)生新的原子核，這個過程叫做核反應． (2)反應能 在核反應過程中，原子核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)會發(fā)生變化，同時伴隨著 能量 的釋放或吸收，所放出或吸收的 能量 叫做反應能． (3)遵循規(guī)律： 質(zhì)量 數(shù)和 電荷 數(shù)總是守恒的． (4)兩個常見 的核反應方程 ① 盧瑟福用 α 粒子轟擊氮核而發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應方程 14 7N＋42He→17 8O＋11H ② 用 α 粒子轟擊鈹從而發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程 94Be＋42He→12 6C＋10n 4．放射性同位素 (1)同位素：具有相同 質(zhì)子 數(shù)而 中子 數(shù)不同的原子，互稱同位素． (2)放射性同位素：具 有 放射性 的同位素，叫做放射性同位素． (3)約里奧 居里夫婦在用 α 粒子轟擊鋁箔時發(fā)現(xiàn)正電子的核反應方程為： 2713Al＋ 42He→ 3015P＋ 10n， 3015P→ 3014Si＋ 01e＋ ν ，其中 3015P是 3115P的一種放射性同位素． 5．放射性同位素的應用 (1)利用放射性同位素放出的射線可進行 γ 探傷、消除 靜電 、培育 良種 、治療癌癥． (2)放射性同位素可以作為 示蹤 原子． (3)利用元素的 半衰期 可推斷地層或古代文物的年代． 6．放射線的危害及防護 (1)α 射線具有 很強 的電離作用，但 穿透 能力很弱； (2)β 射線有較強的 穿透 能力，但電離作用較弱； (3)γ 射線電離作用 最小 ，穿透能力 很強． 輻射防護的基本方法有： 時間防護 、 距離防護 和 屏蔽防護． 一、核反應與核反應方程 [問題設計 ] 1．閱讀課本 “ 核反應 ” ，說明什么是核反應？核反應的條件和實質(zhì)是什么？ 答案 見 [要點提煉 ] 2．盧瑟福用 α 粒子轟擊氮原子核打出了質(zhì)子；查德威克用 α 粒子轟擊鈹原子核打出了中子；約里奧 — 居里夫婦用 α 粒子轟擊鋁原子核打出了中子，得到了放射性元素磷，磷發(fā)生 β 衰變放出正電子．試寫出上述三個典型的核反應方程． 答案 見 [要點提煉 ] [要點提煉 ] 1．核反應的條件：用 α 粒子、質(zhì)子、中子甚至用光子去轟擊原子核． 2．核反應的實質(zhì)：以基本粒子 (α 粒子、質(zhì)子、中子等 )為 “ 炮彈 ” 去轟擊原子核 (靶核 X)，從而促使原子核發(fā)生變化，生成了新原子核 (Y)，并 放出某一粒子． 3．原子核人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn) (1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應： 14 7N＋42He→17 8O＋11H (2)1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應： 94Be＋42He→12 6C＋10n (3)1934年約里奧 — 居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子的核反應： 2713Al＋42He→3015P＋10n；3015P→3014Si＋01e＋ ν . 4．原子核的人工轉(zhuǎn)變與衰變的比較 (1)不同點：原子核的人工轉(zhuǎn)變，是一種核反應，是其他粒子與 原子核 相碰 撞的結(jié)果，需要一定的裝置和條件才能發(fā)生，而衰變是原子核的 自發(fā) 變化，它不受物理、化學條件 的影響． (2)相同點：人工轉(zhuǎn)變與衰變過程一樣，在發(fā)生的過程中 質(zhì)量數(shù) 與 電荷數(shù) 都守恒；反應前后粒子總動量守恒． 二、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(yōu)勢 (1)種類多．天然放射性同位素只有 60 多種，而人工放射性同位素有 1 000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． 3．對放射性同位素應用的理 解 (1)射線的應用：例如利用 γ
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