高中物理 課時(shí)提升作業(yè)十 第三章 原子核 3.3 放射性的應(yīng)用、危害與防護(hù) 教科版選修35

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1、 課時(shí)提升作業(yè) 十 放射性的應(yīng)用、危害與防護(hù) (30分鐘　50分) 一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分) 1.(多選)對(duì)放射性的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是　(　　) A.放射性能殺死癌細(xì)胞,對(duì)人體的正常細(xì)胞不會(huì)有傷害 B.對(duì)放射性的廢料,要裝入特制的容器并埋入深地層進(jìn)行處理 C.γ射線(xiàn)探傷儀中的放射源必須存放在特制的容器里,且不能隨意放置 D.對(duì)可能有放射性污染的場(chǎng)所或物品進(jìn)行監(jiān)測(cè)是很有必要的 【解析】選B、C、D。放射線(xiàn)對(duì)人體細(xì)胞有損傷,所以在殺死癌細(xì)胞的同時(shí),對(duì)正常細(xì)胞也會(huì)有傷害,A錯(cuò);對(duì)放射源和放射性的廢料要裝入特制的容器里并要埋入深地層,以免造成放射性污染

2、,B、C正確;對(duì)環(huán)境或物品進(jìn)行儀器監(jiān)測(cè),是防護(hù)輻射的基本方法,D正確。 2.(多選)現(xiàn)在,γ刀成為治療腦腫瘤的最佳儀器。令人感嘆的是,用γ刀治療時(shí)不用麻醉,病人清醒,時(shí)間短,半個(gè)小時(shí)內(nèi)完成手術(shù),無(wú)須住院,因而γ刀被譽(yù)為“神刀”。據(jù)報(bào)道,我國(guó)自己研究的旋式γ刀性能更好,將進(jìn)入各大醫(yī)院為患者服務(wù)。γ刀治療腦腫瘤主要是利用　(　　) A.γ射線(xiàn)具有很強(qiáng)的貫穿本領(lǐng) B.γ射線(xiàn)具有很強(qiáng)的電離作用 C.γ射線(xiàn)具有很高的能量 D.γ射線(xiàn)能很容易地繞過(guò)障礙物到達(dá)目的地 【解析】選A、C。γ射線(xiàn)是一種波長(zhǎng)很短的電磁波,具有較高的能量,它的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng),甚至可以穿透幾厘米厚的鉛板,但它的電離作用很弱。

3、γ刀治療腫瘤時(shí),通常是同時(shí)用多束γ射線(xiàn),使它們穿透腦顱和健康區(qū)域在病灶處會(huì)聚,利用γ射線(xiàn)的高能量殺死腫瘤細(xì)胞。綜上所述,本題正確選項(xiàng)為A、C。 3.在核醫(yī)學(xué)上,用放射性同位素鈷60放出的γ射線(xiàn)治療腫瘤,其原理是利用γ射線(xiàn)的　(　　) A.強(qiáng)電離作用,使腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化 B.強(qiáng)貫穿作用,導(dǎo)致基因突變 C.高能特性,直接殺死腫瘤細(xì)胞 D.熱作用,可減輕病人的痛苦 【解析】選C。癌細(xì)胞由于生長(zhǎng)迅速,對(duì)輻射的殺傷特別敏感,因此,可以將射線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)腫瘤,殺死癌細(xì)胞,故C正確。 4.(多選)貧鈾炸彈是一種殺傷力很強(qiáng)的武器,貧鈾是提煉鈾235以后的副產(chǎn)品,其主要成分為鈾238。貧鈾炸彈不僅有很強(qiáng)的穿甲

4、能力,而且鈾238具有放射性,殘留物可長(zhǎng)期對(duì)環(huán)境起破壞作用而造成污染。人長(zhǎng)期生活在該環(huán)境中會(huì)受到核輻射而患上皮膚癌和白血病,以下說(shuō)法正確的是　(　　) A.鈾238的衰變方程式為UThHe BU和U互為同位素 C.人患皮膚癌和白血病是因?yàn)楹溯椛鋵?dǎo)致了基因突變 D.貧鈾彈的穿甲能力很強(qiáng),也是因?yàn)樗姆派湫? 【解析】選A、B、C。鈾238具有放射性,放出一個(gè)α粒子,變成釷234,A正確。鈾238和鈾235質(zhì)子數(shù)相同,故互為同位素,B正確。核輻射能導(dǎo)致基因突變,是皮膚癌和白血病的誘因之一,C正確。貧鈾彈的穿甲能力很強(qiáng),是因?yàn)樗膹椥臼怯筛呙芏?、高?qiáng)度、高韌性的鈾合金組成的,襲擊目標(biāo)時(shí)產(chǎn)生高

5、溫化學(xué)反應(yīng),所以其爆炸力、穿甲能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般炸彈,D錯(cuò)。 5.放射性同位素在技術(shù)上有很多應(yīng)用,不同的放射源可用于不同的目的。如表列出了一些放射性同位素的半衰期和可利用的射線(xiàn)。使放射源和探測(cè)器間隔很小一段距離,若它們之間空氣中煙塵濃度大于某一設(shè)定的臨界值,探測(cè)器探測(cè)到的射線(xiàn)強(qiáng)度比正常情況下小得多,從而可以通過(guò)自動(dòng)控制裝置觸發(fā)警鈴,預(yù)防火災(zāi)。則該裝置中的放射源可選用表中的哪一種(　　) 放射性同位素 Po Am Sr Tc 放射線(xiàn) α α β γ 半衰期 138天 433年 28年 6h APo　　BAm　　CSr　　DTc 【解析】選B。煙塵對(duì)α射線(xiàn)的穿透性

6、影響明顯,用半衰期長(zhǎng)的放射性同位素能使報(bào)警裝置長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作,故B正確。 【總結(jié)提升】抓住放射性的特點(diǎn),巧解放射性應(yīng)用與防護(hù)問(wèn)題 在解決放射性應(yīng)用與防護(hù)問(wèn)題時(shí),應(yīng)把握住放射性特點(diǎn)。 (1)α射線(xiàn)有電離作用,但穿透能力弱。 (2)γ射線(xiàn)穿透能力強(qiáng),且能量高。 (3)衰變產(chǎn)生危害時(shí),半衰期越長(zhǎng)危害越大,但應(yīng)用衰變時(shí),半衰期越長(zhǎng),效果越好、越穩(wěn)定。 6.放射性同位素可作為示蹤原子。例如,在醫(yī)學(xué)上可以確定腫瘤的位置等。今有四種不同的放射性同位素R、P、Q、S,它們的半衰期分別為半年、38天、15天和2天,則醫(yī)學(xué)上用作示蹤原子應(yīng)選用的同位素是　(　　) A.S　　　　B.Q　　　　C.P　

7、　　　D.R 【解析】選A。應(yīng)用放射性同位素作為示蹤原子時(shí),應(yīng)選用半衰期較短、衰變速度較快的元素,這樣可以減輕對(duì)人體的損害,故A正確。 二、非選擇題(本大題共2小題,共20分) 7.(10分)正電子(PET)發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像:它的基本原理是將放射性同位素O注入人體,參與人體的代謝過(guò)程O(píng)在人體內(nèi)衰變放出正電子,與人體內(nèi)負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子,被探測(cè)器探測(cè)到,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖像。根據(jù)PET原理,回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出O的衰變和正負(fù)電子湮滅的方程式。 (2)將放射性同位素O注入人體O的主要用途是　(　　) A.利用它的射線(xiàn) B.作為示蹤原子 C.參與人體的代謝

8、過(guò)程 D.有氧呼吸 (3)設(shè)電子質(zhì)量為m,電量為q,光速為c,普朗克常量為h,則探測(cè)到的正負(fù)電子湮滅后生成的光子的波長(zhǎng)為_(kāi)_______。 (4)PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)______。(選填“長(zhǎng)”“短”或“長(zhǎng)短均可”) 【解題指南】解答本題要注意以下三點(diǎn): (1)核反應(yīng)方程滿(mǎn)足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。 (2)正確理解光子能量公式和質(zhì)能方程。 (3)應(yīng)用于人體的示蹤原子半衰期要短。 【解析】(1)根據(jù)題意得ONee+e→2γ. (2)選B.同位素可以作為示蹤原子進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究,故B正確。 (3)根據(jù)E=hν=mc2和c==λν,可得λ=。 (4)根據(jù)同位素的用途,半衰

9、期應(yīng)極短。 答案:(1ONee+e→2γ (2)B　(3)　(4)短 8.(10分)如圖所示是利用放射線(xiàn)自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置。假如放射源能放射出α、β、γ三種射線(xiàn),而根據(jù)設(shè)計(jì),該生產(chǎn)線(xiàn)壓制的是3 mm厚的鋁板,那么是三種射線(xiàn)中的__________射線(xiàn)對(duì)控制厚度起主要作用。當(dāng)探測(cè)接收器單位時(shí)間內(nèi)接收到的放射性粒子的個(gè)數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),將會(huì)通過(guò)自動(dòng)裝置將M、N兩個(gè)軋輥間的距離調(diào)節(jié)得______些。 【解析】因β射線(xiàn)能穿過(guò)幾毫米的鋁板,故β射線(xiàn)對(duì)控制厚度起主要作用.通過(guò)鋁板的粒子數(shù)超標(biāo)是指通過(guò)鋁板的粒子個(gè)數(shù)太多,鋁板的厚度偏薄,應(yīng)加大鋁板的厚度,即將M、N兩軋輥間距離調(diào)大一些。 答案:β　大 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375