第三节 放射性同位素
[学习目标] 1.知道什么是核反应,能够熟练写出核反应方程.(重点)2.知道放射性同位素和人工放射性同位素及其核反应方程.(难点)3.了解放射性在生产和科学领域的应用.4.知道射线的危害及防护.
一、核反应
1.定义:利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核,以产生新的原子核,这个过程叫做核反应.
2.反应能:核反应中所放出或吸收的能量叫做反应能.
3.两个典型的核反应方程
(1)质子的发现:N+He→O+H.
(2)中子的发现:Be+He→C+n.
二、放射性同位素及其应用
1.放射性同位素
(1)具有相同质子数而中子数不同的原子,在元素周期表中处于同一位置,因而互称同位素.
(2)具有放射性的同位素,叫做放射性同位素.
(3)发现正电子的核反应方程
Al+He→P+n
P→Si+e+ν.
ν代表中微子,它是一种中性粒子,质量近似为零.
2.放射性同位素的应用
放射性同位素的应用主要分为三类:
(1)射线的应用;
(2)示踪原子的应用;
(3)半衰期的应用.
3.放射线的危害及防护
(1)危害
人体受到长时间大剂量的射线照射,就会使细胞、组织、器官受到损伤,破坏人体DNA分子结构,有时甚至会引发癌症,或者造成下一代遗传上的缺陷,过度照射时,人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状,重者甚至死亡.
(2)防护
辐射防护的基本方法有时间防护、距离防护和屏蔽防护.要防止放射性物质对水源、空气、用具、工作场所的污染,要防止射线过多地长时间地照射人体.
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)无论是核衰变还是其他核反应,方程两边总的质量数和电荷数是守恒的. (√)
(2)核反应方程遵守质量数守恒,即核反应过程中,质量不变化.
(×)
(3)利用示踪原子来推断地层或古代文物的年代. (×)
(4)可以利用放射性同位素的射线进行无损探伤,生物育种等.
(√)
(5)医学上做射线治疗用的放射性元素,应选半衰期长的. (×)
2.(多选)以下是物理学史上3个著名的核反应方程
x+Li→2y y+N→x+O y+Be→z+C
x、y和z是3种不同的粒子,下列说法正确的是( )
A.x为α粒子 B.y为α粒子
C.y为电子 D.z为中子
BD [根据质量数守恒和电荷数守恒可以确定x为质子H,y为He即α粒子,z为中子n.]
3.(多选)有关放射性同位素P的下列说法,正确的是( )
A.P与X互为同位素
B.P与其同位素有相同的化学性质
C.用P制成化合物后它的半衰期变长
D.含有P的磷肥释放正电子,可用作示踪原子,观察磷肥对植物的影响