6第六节：天然放射现象.docx

第六节天然放射现象
白景曦
（西北师范大学第一附属中学 甘肃 兰州730070）
摘要
自然界存在的物质能够自发的放出射线，这种性质称为放射性；具有放射性的元素称 为放射性元素。放射性元素的原子核能够放出a粒子、”粒子和/粒子而变成） a衰变方程和B衰变方程书写通式：
£x T 湛 + 如
牛X T z> + %
思考：原了核内没有电了，在B衰变中射出的电了从何而来呢？
B衰变发射出来的电了，是原了核内的中了转化为一个质了和一个电了后，把产生
的电了发射出来，这就是B衰变。
三、半衰期
原样品量
U2 经一个半衰期的剩余量
—Q— 经两个半衰期的剩余量
1 /O
经二个半衰期的剩余量
放射性元素衰变有一个重 要规律：即，放射性元素的原子 核有半数发生衰变需要的时间 对某种元素的原了核来说是一 定的，这个时间较半衰期。
概念：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间，叫半衰期。
如，氮222经过a衰变变为针218,如果隔一段时间测量一次剩余氮的数量就会发现, ，就有一半的氛发生了衰变。
公式
其中No为放射性元素原了核样品总数目，N为经时间t剩余的放射性元素的原了核
数目，T为该放射性元素的半衰期。
（顼
其中Mo为放射性元素原子核样品总质量，M为经时间t剩余的放射性元素原子核的 质量，t为该放射性元素的半衰期。
说明
（1） 半衰期表示放射性元素衰变的快慢，由核本身的因素决定，与核所处的物理和 化学状态无关。
（2） 半衰期是对放射性元素的大量的原子核的统计结果，对只有少量原子核或几个 原子核不适用。
（3） 不同的放射性元素的半衰期不同，甚至差别非常大。
如，；镭226衰变为氮222的半衰期是1620 年； X109年。
四、放射性的应用和防止
贝可勒尔为了试验放射线的性质，用试管装入含铀的矿物插在上衣口袋中被射线灼 伤；居里夫人也因为长期从事放射性物质的寻找和放射线的研究工作，而导致身体虚弱过 早的逝世。据说，早期核物理学家多死于白血病（放射病）。
但是，现在放射线在工农业生产、医疗卫生等方面都有重要的应用。
（一）学生阅读P69,回答下列问题：
1 .什么是放射性同位素？为什么生产和科研中采用人造而非天然放射性物质？
a、|3、丫二种放射线对物质的作用各自有何突出特点？
利用实例分别介绍三种放射线的应用并简要说明应用原理（或依据）。
什么是示踪原子，怎样理解示踪原子的作用？
什么是放射性污染及放射性污染有什么可怕后果？
哪些事件或事物会导致放射性污染？并请举出实例。
对放射性物质有哪些有效的防护措施？
（二）组织课堂进行讨论和陈述
放射性同位素
有些元素的同位素具有放射性，叫做放射性同位素。人工放射性的优点：半衰期短; 放射性材料的放射强度容易控制等等。
解释：第一，人造放射性同位素可以通过核反应获得，下一节将学****核反应”；第 二，虽然放射性元素衰变的快慢由核内部因素决定，但可以控制材料中放射性同位素的含 量。）
放射线的应用
y射线探伤仪可检查金属内部的损伤。其物理依据是/射线有很强的惯穿本领。
解释：在“探伤”这个问题上，我们可能联想到“X射线探伤”和“超声波探伤”。
Y射线的穿透能力比X射线穿透能力更强，而且X射线不是原子核的放射线，其设备复杂 庞大不易于室外应用，所以在探伤这方面的许多场合，现在多用Y射线探伤仪。Y射线和 X射线都是电磁波，而超声波则是机械波，在金属和许多物质中衰减很小，穿透能力甚至 可达数米，探伤手段和前两者不同，所以超声波与Y射线应用场合不同。
a射线带电量和能量大，可使放射源周围的空气电离，变成导电气体从而消除静电积 累。应用时，可将a射线源安装在机器运转中会产生静电的适当部位。
放射线能引起生物体内DNA的突变。这种作用可以应用在放射线育种、放射线灭害 虫、放射作用保存食品以及医学上的“放疗”等等。
解释：放射线照射害虫会导致害虫不育，从而减少害虫数量，最终消灭害虫。教材 图22—10说明的是是放射线的作用抑制了马铃薯发芽生长。而另外一种保存食品的原理 是利用放射线可以杀死微生物的功能。在医学上除了 “放疗”夕卜，“Y刀”治疗肿瘤上将 其“烧死”。
把放射性同位素通过物理或化学反应的方式掺到其它物质中，然后用探测仪器进行
追踪，以了解这些物质的运动、迁移情况。这种使物质带有“放射性标记”的放射性同位 素就是示踪原子。
解释：示踪原子的获得可用物理方法和化学方法。化学方法的原理是同位素具有相 同的化学性质。在制造化合物时用适量的放射性同位素取代非放射性同位素，以后便可通