核能利用、放射性同位素考古-資料下載頁
2025-05-12 12:05本頁面
【正文】 性元素之家”增添了新的榮譽，使之成為世界上獲諾貝爾獎最多的家庭，該家庭共有四人五次獲得諾貝爾獎金。 57/66 核能利用、放射性同位素考古 人們在用 α 粒子轟擊重元素時發(fā)現(xiàn)，由于重元素所含的質子數(shù)較多，所帶的正電荷也就較多。而 α 粒子本身帶兩個單位正電荷，當它接近重核時要受到很大的靜電斥力，很難擊中重核，所以用 α 粒子轟擊重核的實驗總是能以成功。中子被發(fā)現(xiàn)后不久，物理學家很快意識到，不帶電荷、不受靜電斥力的中子，也許很容易鉆入帶電的原子核內。為此，人們制造了能夠產(chǎn)生中子的中子源，用所得的中子做炮彈去轟擊各種原子核，看看能不能搞出點名堂來。其中，意大利物理學家費米在羅馬做出了富有成效的工作。 58/66 核能利用、放射性同位素考古 費米 用鐳作為放射中子源，鐳中子源能夠持續(xù)不斷地放出中子來，而測量受轟擊后的元素發(fā)生了哪些變化時，也就很容易受到這些中子的干擾。為此，必須在轟擊完成后，利用只有一分鐘的間隙，把被轟擊的元素試樣迅速送到另一個房間進行測量。費米和他的助手就這樣奔波往返，用中子把周期表上的元素，從頭開始一個個轟擊下來，竟然在短短的幾個月，費米用中子共轟擊了 63種元素，得到 37種放射性同位素，由于這方面的成就而獲得了 1938年諾貝爾物理獎。 59/66 核能利用、放射性同位素考古 3. 放射性衰變的基本規(guī)律 ? 核衰變的基本規(guī)律 N=N0e?t ? N0是 t=0時，放射性核素的數(shù)目 ? ?是衰變常數(shù)，表示一個原子核在單位時間內發(fā)生衰變的概率 ? 半衰期： 放射性元素衰變其原有核數(shù)一半所需的時間，叫做 半衰期（ T） 。 t = T 時， N = N0/2 ? 平均壽命（ ?）： 描述核衰變快慢的物理量。 ? = 1/? 60/66 核能利用、放射性同位素考古 ? 工業(yè)同位素示蹤 ? 放射性同位素電池 ? 同位素監(jiān)控儀表 ? 輻射加工技術應用 ? 示蹤技術應用 ? 植物育種技術 ? 昆蟲輻射不育 ? 食品輻照保藏 ? 基礎醫(yī)學研究 ? 核醫(yī)學臨床診斷 ? 核技術放射治療 ? 醫(yī)用輻射滅菌消毒 ? 水文勘測 ? 核測井技術 ? 淡化海水研究 ? 輻照技術與環(huán)境保護 ? 考古研究 ? 打擊走私和反恐怖斗爭 ? 反恐電子束輻照滅菌加速器 61/66 核能利用、放射性同位素考古 碳 14測年法原理 ? 自然界中的 C14由宇宙射線與大氣中的氮通過核反應產(chǎn)生。 ? C14存在于大氣中，隨著生物體的吸收代謝，經(jīng)過食物鏈進入活的動物或人體等一切生物體中。 ? C14一面生成，一面衰變，使 C14在自然界中的含量與 C12的含量的相對比值基本保持不變。 ? 生物體死亡后，新陳代謝停止，由于 C14的不斷衰變，體內 C14和 C12含量的相對比值相應不斷減少。 ? 通過對生物體出土化石中 C14和 C12含量的測定，就可以準確算出生物體死亡（即生存）的年代。 62/66 核能利用、放射性同位素考古 兵馬俑 C14的半衰期 5730年 C14的適合測定的年份范圍：百年以前 —— 三萬年以內 C14的應用實例：我國對樓蘭女尸、羅布泊紙的年代鑒定 63/66 核能利用、放射性同位素考古 偽畫鑒定 ? 1945年 ,盟軍收復比利時之后，發(fā)現(xiàn)三流荷蘭畫家. VAN Meegeren通過一位銀行家將著名的十七世紀荷蘭畫家 JAN Vermeer 的油畫： Woman Taken in Adultery 出售給納粹頭目戈林的中間人。1945年 5月 29日 VAN Meegeren 被控通敵罪名而被捕入獄。同年他聲稱該畫與其它 5幅畫都是他自己所偽造的。 ? 為了證實這個問題，組成了一個由著名化學家、物理學家和藝術史家參加的國際項目小組，利用化學分析、 X光探測技術等多種方法研究畫面及其顏料成分，最后宣布，該畫確是贗品。但是仍有許多人拒絕相信此結論。 64/66 核能利用、放射性同位素考古 ? 1967年美國 Carnegie Mellon 大學的科學家們進行了這項研究。他們利用測量作畫用顏料中鉛210與鐳 226放射性衰變率的大小及其接近程度判斷油畫的年代。 – 鉛 210的半衰期為 22年 – 鐳 226的半衰期為 1620年 – 鐳 226→ 鉛 210 鉛 210→ 釙 210 ? 通過鑒定確認，只有 《 織花邊的女人 》 和 《 微笑的少女 》 兩幅是真跡。 65/66 核能利用、放射性同位素考古 打擊走私和反恐怖斗爭 ? 利用鈷 60集裝箱檢查系統(tǒng)可有效打擊利用集裝箱走私貨物、販賣毒品、偷運武器和爆炸物等詐騙和恐怖主義活動。當集裝箱通過時，鈷 60發(fā)出的 γ射線被準直器約束成扇形片狀窄束，穿過集裝箱到達探測器。探測器將接收到的 γ射線轉換成電信號，送到計算機進行圖像處理，可在屏幕上將集裝箱內隱藏的走私品、毒品、武器和炸藥等顯示的一清二楚。 66/66 核能利用、放射性同位素考古 放射線對日常生活的影響 ? 輻射計量單位 (毫侖目 ) 日常相關活動 – 20220 鈷 60治療 – 5000 職業(yè)人員年劑量 – 1500 胃透視一次 – 1000 巴西沙漠中的自然放射年劑量 – 500 每人每年接受大自然放射計量 (來自宇宙設線大地及食物的年計量 ) – 100 胸部 X光一次 – 50 我國核電廠界外法規(guī)限值
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