探测射线的方法放射性的应用与防护课堂.ppt

19.3 探测射线的方法 第十九章 原子核 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： 探测射线的方法 1 、使气体或 液体电离 2 、使照相底 片感光 3 、使荧光物 质产生荧光 观察威耳逊云室的结构，研究射线在云室中的 径迹： 射线径迹 ? 射线径迹 ? 径迹的长短和粗 细可以知道粒子的 性质；粒子轨迹的 弯曲方向可以知道 粒子带电的正负． 二、气泡室 ----- 高能物理实验的最风行的探 测设备 气泡室是由一密 闭容器组成，容 器中盛有工作液 体 气泡室里装的是液体（如 液态氢），控制室内的温 度和压强，使室内的温度 略低于液体的沸点，当气 泡室的压强突然降低时， 液体的沸点降低因此液体 过热，粒子通过液体时在 它的周围就有气泡形 成．通过照片上记录的情 况，可以分析粒子的带电、 动量、能量等情况． 二、气泡室 · 气泡室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，可分析粒子的动量、能量和带电情况 。 德国物理学家盖革在 1928 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，盖革管 的结构如图所示： 三、盖革－米勒计数 器 窗 口 阴 极 阳 极 接 放 大 器 粒 子 （ 3 ）优缺点 a 优点 : 放大倍数很大，非常灵敏，检测方便。 b 缺点 : 它对于不同的射线产生的脉冲现象相同， 因此只能用来计数， 不能区分射线的种类 。如果 同时有大量粒子，或两个粒子射来的时间间隔很 短 ( 小于 200 s) ，不能区分它们。 ? 1 、定义： 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过 程， ---------- 核反应 2 、规律 : 质量数和电荷数都守恒 一、核反应 质子的发现 1 4 4 1 7 1 7 2 8 1 N H e OH ? ? ? 中子的发现 n C He Be 1 0 12 6 4 2 9 4 ? ? ? 指出下列核反应中的错误并更正： （ 1 ） N + α = O + 质子 （ 2 ） C + He → O + H （ 3 ） Be + He → C + γ （ 4 ） H + n → H + γ 14 7 17 7 14 7 4 2 17 8 1 1 9 4 4 2 13 6 1 1 0 1 1 2 n P Al He 1 0 30 15 27 13 4 2 ? ? ? 二、人工放射性同位素 1934 年，约里奥 · 居里和伊丽芙 · 居里 发现经 过 α 粒子轰击的铝片中含有放射性磷 P 30 15 反应生成物 P 是磷的一种同位素，自然界 没有天然的 ，它是通过核反应生成的 人工放射性同位素。 P 30 15 有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素 2 、与天然的放射性物质相比，人造放射性 同位素： ? 放射强度容易控制 ? 可以制成各种需要的形状 ? 半衰期更短 ? 放射性废料容易处理 （ 1 ）利用它的射线 三、放射性同位素的应用 A 、由于 γ 射线贯穿本领强，可以用来 γ 射线检查金 属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫 γ 射线探伤 仪． B 、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体， 以消除化纤、纺织品上的静电 C 、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良 种，也可以利用它杀菌、治病等 γ 射线探伤仪 钴 60 利用钴 60 的 γ 射线治疗癌症（放疗） 食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存） 棉花育种 食品保鲜 粮食保存 （ 2 ）作为示踪原子：用于工业、农业及生物 研究等 . 棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥， 把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸 收．但是，什么时候的吸收率最高、磷在作 物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分 布情况等，用通常的方法很难研究． 如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉 花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量 棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很 容易解决．