新版讲课：探测射线的方法课件.ppt

1、3 3探测射线的方法探测射线的方法精选1 虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：探测射线的方法探测射线的方法1 1、使气体或、使气体或液体电离液体电离2 2、使照相底、使照相底片感光片感光3 3、使荧光物、使荧光物质产生荧光质产生荧光精选2精选3精选4观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的径迹：径迹：射线径迹射线径迹 射线径迹射线径迹 径迹的长短和粗径迹的长短和粗细可以知道粒子的细可以知道粒子的性质；粒子轨迹的性质；粒子轨迹的弯曲方向可

2、以知道弯曲方向可以知道粒子带电的正负粒子带电的正负精选5实验现象：实验现象：射线一般看不到。电离本领很小射线一般看不到。电离本领很小射线射线在云室中的径迹：在云室中的径迹：直而粗直而粗原因：原因：a a粒子质量大，不易改变方向，粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的粒子多电离本领大，沿涂产生的粒子多射线射线在云室中的径迹：在云室中的径迹：比较细，而且比较细，而且常常弯曲常常弯曲原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离本领小，沿途产生的离子少方向，电离本领小，沿途产生的离子少精选6二、气泡室二、气泡室 气泡室是由一密闭气泡室是由一密闭容器组成，容器

3、中容器组成，容器中盛有工作液体盛有工作液体 精选7带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了带电粒子的径迹呈曲线是由于在磁场中受到了洛伦兹力洛伦兹力二、气泡室二、气泡室气泡室气泡室利用了射线的电离本领。利用了射线的电离本领。粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成，粒子通过液体通过液体时在它周围就有气泡形成，可分析粒子的动量、能量和带电情况可分析粒子的动量、能量和带电情况。精选8精选9 德国物理学家盖革在德国物理学家盖革在1928年与米勒合作研年与米勒合作研制出的计数器用来检测放射性是非常方便的，制出的计数器用来检测放射性是非常方便的，盖革管的结构如图所示：盖革管的结构如图所示：三、盖革米勒计

4、数器三、盖革米勒计数器窗窗口口阴阴极极阳阳极极接接放放大大器器粒粒子子精选10原理原理 当某种射线粒子进入管内时，它使管内当某种射线粒子进入管内时，它使管内的气体电离，产生的电子在电场中被加的气体电离，产生的电子在电场中被加速，能量越来越大，电子跟管中的气体速，能量越来越大，电子跟管中的气体分子碰撞时，又使气体分子电离，产生分子碰撞时，又使气体分子电离，产生电子，这样，一个粒子进入管中后可以电子，这样，一个粒子进入管中后可以产生大量电子，这些电子到达阳极，阳产生大量电子，这些电子到达阳极，阳离子到达阴极，在电路中就产生一次脉离子到达阴极，在电路中就产生一次脉冲放电，利用电子仪器可以把放电次数冲

5、放电，利用电子仪器可以把放电次数记录下来。记录下来。精选11精选124 4放射性的应用与防护放射性的应用与防护精选13卢瑟福在实验中发现，往放有卢瑟福在实验中发现，往放有粒子源的容器中通粒子源的容器中通入入氮气氮气后，在荧光屏上出现了后，在荧光屏上出现了闪光闪光，这表明，有，这表明，有一种新的能量比一种新的能量比粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在粒子大的粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种粒子肯定是在屏上，这种粒子肯定是在粒子击中某个氮核而使该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，实现了原子核的转变，人类第一次打开

6、了原子核的人类第一次打开了原子核的大门大门。材料材料精选14 为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了为了认定新粒子，把新粒子引进电场和磁场，测出了它的它的质量和电量质量和电量，确认与氢核相同：，确认与氢核相同：带有一个单位的带有一个单位的正电量，质量是电子质量的正电量，质量是电子质量的1800 多倍。卢瑟福把它叫多倍。卢瑟福把它叫做质子质子的符号是做质子质子的符号是 p 用用粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，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，原子核里都有的成分

7、，质子是人类继电子、光子后发质子是人类继电子、光子后发现的第三个基本粒子。现的第三个基本粒子。1441717281NHeOH材料材料精选15 1930年，德国科学家年，德国科学家玻特玻特和和贝克贝克用用粒子轰击粒子轰击元素元素 铍核，发现铍核没射出质子，而放出了一种新的铍核，发现铍核没射出质子，而放出了一种新的射线（铍辐射）这种射线几乎不能使气体电离，在射线（铍辐射）这种射线几乎不能使气体电离，在电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，电场和磁场中也不发生偏转，是不带电的，射线的贯射线的贯穿能力强，他们认为这是穿能力强，他们认为这是射线射线经检测，射线的能量经检测，射线的能量在在10eV左右，左

8、右，材料材料中子的发现中子的发现精选16 1931年，年，约里奥夫妇约里奥夫妇重复了玻特和贝克的实验，并用这种重复了玻特和贝克的实验，并用这种未未知射线（铍辐射）知射线（铍辐射）去轰击石蜡去轰击石蜡。结果竟从中打出能量约。结果竟从中打出能量约5.7 MeV的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于的质子这是异常惊人的新发现，因为其行为完全不同于射线，射线，射线只能打出电子而打不出质子，射线只能打出电子而打不出质子，光子的质量近乎，电子光子的质量近乎，电子也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质也很轻，光子撞击电子，使它动起来是合乎常理的，但质子质量是电子的量是电子的1800

9、倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认倍，一颗子弹怎么能撞动一辆汽车呢？如果认为轰击石蜡的射线是为轰击石蜡的射线是射线，那么光子的能量应达射线，那么光子的能量应达55 MeV，这，这与实际测得的射线能量与实际测得的射线能量10 MeV相去甚远相去甚远可惜的是，他们可惜的是，他们擦肩而过，无缘相识擦肩而过，无缘相识。面对。面对55MeV与与10MeV的矛盾的矛盾，他们还是十分，他们还是十分牵强地解释为其它的原因牵强地解释为其它的原因，并于，并于1932年月年月11日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判日向巴黎科学院提交了实验情况和对未知射线判定为定为射线的结论。射线的结论。材料材料中子的发

10、现中子的发现精选17 1932年月底，年月底，查得威克查得威克得到这一得到这一论文，约里奥夫妇的实验使他心跳，他论文，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，违反认为约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量守恒啊！能量守恒啊！他决定他决定探测射线的速探测射线的速度和质量。度和质量。材料材料中子的发现中子的发现精选18nCHeBe101264294精选191、定义：、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，原子核的过程，-核反应核反应2、规律：、规律：在核反应中，质量数和电荷数都守恒在核反应中，质量数和电荷数都守恒一、核反应一、核反应3 3、几

11、个人工核转变方程、几个人工核转变方程1441717281NHeOHnCHeBe101264294精选20精选21反应生成物反应生成物P是磷的一种同位素，也有放射性，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：正电子，核衰变方程如下：用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重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子轰击原子核，也得到了放射性同位素 eSiP0130143015nPHeAl103015

12、422713精选222、与天然的放射性物质相比，人造放射性、与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：同位素：放射强度容易控制放射强度容易控制可以制成各种需要的形状可以制成各种需要的形状半衰期更短半衰期更短放射性废料容易处理放射性废料容易处理精选23（1）利用它的射线）利用它的射线3、放射性同位素的应用、放射性同位素的应用精选24（2）作为示踪原子：用于工业、）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等农业及生物研究等.精选25人体甲状腺的工作人体甲状腺的工作需要碘碘被吸收需要碘碘被吸收后会聚集在甲状腺后会聚集在甲状腺内给人注射碘的内给人注射碘的放射性同位素碘放射性同位素碘131，然后定时用，然

13、后定时用探测器测量甲状腺探测器测量甲状腺及邻近组织的放射及邻近组织的放射强度，有助于诊断强度，有助于诊断甲状腺的器质性和甲状腺的器质性和功能性疾病功能性疾病精选26放射性的应用利用射线示踪原子测厚仪探伤仪治疗恶性肿瘤食物保鲜、育种农作物检测诊断器质性和功能性疾病生物大分子结构及功能研究三、放射性同位素的应用三、放射性同位素的应用精选274、辐射与安全、辐射与安全人类一直生活在放射性的环境中。例如，地球人类一直生活在放射性的环境中。例如，地球上的每个角落都有来自宇宙的射线，我们周围上的每个角落都有来自宇宙的射线，我们周围的岩石，其中也有放射性物质。我们的食物和的岩石，其中也有放射性物质。我们的食

14、物和日常用品中，有的也具有放射性，例如食盐和日常用品中，有的也具有放射性，例如食盐和有些水晶眼镜片中含有钾有些水晶眼镜片中含有钾40，香烟中含有钋，香烟中含有钋210，这些也是放射性同位素。体检时还会做，这些也是放射性同位素。体检时还会做X射线透射，这更是剂量比较大的照射。不过射线透射，这更是剂量比较大的照射。不过这些辐射的强度都在安全剂量之内，对我们没这些辐射的强度都在安全剂量之内，对我们没有伤害。有伤害。精选28然而过量的射线对人体组织有破坏作用，这种然而过量的射线对人体组织有破坏作用，这种破坏往往是对细胞核的破坏，有时不会马上察破坏往往是对细胞核的破坏，有时不会马上察觉。因此，在使用放射

15、性同位素时，必须严格觉。因此，在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时要防止放遵守操作规程，注意人身安全，同时要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染。射性物质对空气、水源、用具等的污染。2020世纪初期人们在世纪初期人们在毫无防备的情况下毫无防备的情况下研究放射性研究放射性精选29放射性污染和防护过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用产生破坏作用1945年遭原子弹炸后的广岛19861986年切尔诺贝利核泄年切尔诺贝利核泄漏事故一片荒芜漏事故一片荒芜2011年年3月月11日，日本日，日本东北部海域发生东北部海域发生9.0级级地震并引发海啸，地震地震并引发海啸，地震造成日本福岛第一核电造成日本福岛第一核电站站14号机组发生核泄号机组发生核泄漏事故。漏事故。精选30贫铀弹贫铀弹精选31在防护状态下操作放射性物质在防护状态下操作放射性物质合理处理核废料合理处理核废料放射性的防护 在生活中要有在生活中要有防范意识，尽可防范意识，尽可能远离放射源能远离放射源精选32放射性标志放射性标志精选33