《放射性的應用與防護》

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1、放射性的應用與防護》 【教學目標 】 （一）知識與技能 1．知道天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律。 2．知道原子核的衰變規(guī)律，了解半衰期的概念． 3．了解放射性在各個領域的應用。 4．了解放射性污染以及如何防范放射性污染。 （二）過程與方法 1. 通過閱讀了解放射性元素的發(fā)現(xiàn)。 2. 查找資料，找出放射性在醫(yī)學、生物、物理等領域的應用。 （三）情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)觀察問題， 總結規(guī)律的能力。 了解放射性元素的利與弊， 加強保護環(huán)境的意識。 可以在以后的學習中，用所學知識，來充分的利用放射性元素的利，避免放射性物質的弊。 【教學重點與難點 】 1放射性元素衰變時，通常會同時放出a、B

2、和丫三種射線，即a、B衰變核反應同時放 出丫射線（釋放能量）?在某些特殊情況下，某些放射性元素只放出a或只放出B射線?但 任何情況下都不會只放出丫射線，丫射線只能伴隨a或B射線放出 2．衰變方程， 【教具】 投影儀 ppt 【教學過程】 引入新課 法國科學家貝克勒爾自 1895 年起一直研究由硫化物和含鈾的化合物產(chǎn)生的磷光現(xiàn)象， 1896年 2月 26日、 27 日兩天， 因陰雨無法進行實驗， 他把用黑紙包住的照相底片連同它上 面的磷光物質一起放進抽屜里． 3 月 1日細心的貝克勒爾想抽查一下照相底片是否會因黑紙 漏光而曝光．照相底片沖洗出來后， 他大吃一驚， 底片受到很強的輻射而

3、變得很黑了， 這顯 然不是漏光和磷光形成的．第二天他向法國科學院報告了他所發(fā)現(xiàn)的新的“不可見的輻 射”．這種輻射可以穿透黑紙而使底片感光，這就是后來提出的物質的放射性．貝克勒爾因 發(fā)現(xiàn)了物質的放射性而獲得 1903 年諾貝爾物理學獎． 人們認識原子核的復雜結構和它的變化規(guī)律就是從發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的， 天然放射 就是原子核的一種變化．引入課題． （一）天然放射現(xiàn)象： 1、天然放射現(xiàn)象： 放射性和放射性元素：物質發(fā)送某種看不見的射線的性質叫放射性，具有放射性的元 素叫做放射性元素。 最早發(fā)現(xiàn)的天然放射性元素是鈾， 后來居里夫婦又發(fā)現(xiàn)了鐳、 釙．現(xiàn)在已經(jīng)知道原子序 數(shù)大于 82 的元素都

4、有放射性．天然放射性元素的種類很多，但它們在地球上的含量很少． 2、放射線的性質： 引導提問：鈾、鐳等元素放出的射線是什么射線？它們有什么特點？ 生：a射線、B射線、丫射線. 丫射線：具有很強的穿透能力，電離能力較弱； a射線：電離能力較強，穿透力比較弱。 3、放射性元素的衰變： 1. 衰變：放射性元素的原子核放出某種粒子后變成新的原子核的變化. 2. 兩種衰變：a衰變、B衰變. 3. 半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，符號： T. （二） 放射性物質的利與弊 1. 放射性應用 （1）同位素示蹤 示蹤原子應用于農業(yè)科學、醫(yī)學研究外和環(huán)境監(jiān)測等領域。

5、 （2） 輻射育種 輻射育種是利用丫射線等射線誘發(fā)作物基因突變， 獲得有價值的新突變體，從而育成優(yōu) 良品種。 我國輻射突變育種的成就突出育成的新品種占世界總數(shù)的四分之一。 特別是根、 棉、 油等作物的推廣，取得了顯著的增產(chǎn)效果。 （3） 核醫(yī)學診斷是根據(jù)放射性示蹤原理對患者進行疾病檢查的一種診斷方式。 在臨床上可分為體內診斷和體外診斷。 體內診斷是將放射性藥物引入體內， 用儀器進行 臟器顯像或功能測定。 體外診斷是采用放射免疫分析方法， 在體外對患者體液中生物活性物 質進行微量分析。我國每年約有數(shù)千萬人次進行這種核醫(yī)學診斷。 電離輻射具有殺滅癌細胞的能力。目前，放射治療是癌癥治療三大有

6、效手段之一， 70% 以上癌癥患者都需要采用放射治療。放射治療可分為外部遠距離照射、腔內后裝近程照射、 間質短程照射和內介入照射等。 體內放射性藥物治療是近來頗受醫(yī)學界關注的臨床手段。 單克隆抗體與放射性核素結合 生成的導向藥物（ “生物導彈” ），可能為惡性腫瘤的內照射治療提供一種新的有效途徑。 （4） 丫射線探傷儀可檢查金屬內部的損傷。其物理依據(jù)是有很強的慣穿本領。 射線探傷是利用放射線（X射線、丫射線或其他高能射線）能夠穿透金屬材料，并由于 材料對射線的吸收和散射作用的不同， 從而使膠片感光不一樣， 于是在底片上形成黑度不同 的影像，據(jù)此來判斷材料內部缺陷情況的一種檢驗方法。 當

7、射線穿透被檢驗的金屬時， 由于原子對射線的吸收與散射作用， 射線的強度受到削弱， 材料厚度愈大，強度減弱愈多。如果在X射線、丫射線穿透途中，遇到材料內部的各種缺陷， 如氣孔、夾渣、裂縫等，由于這些缺陷對射線的衰減作用，比毗鄰的致密金屬要小得多，從 而使照相底片或熒光屏上呈現(xiàn)不同黑度的影像，由此即可判別缺陷的性質和大小。 放射性的應用還有食品輻照保藏、輻射加工方面等許多地方。 2. 放射性污染 放射性污染主要指人工輻射源造成的污染 污染源主要是來自以下方面 1） 、核武器試驗的沉降物 （在大氣層進行核試驗的情況下，核彈爆炸的瞬間，由熾熱蒸 汽和氣體形成大球 （即蘑菇云 ）攜帶著彈殼、碎片

8、、地面物和放射性煙云上升，隨著與空氣的 混合， 輻射熱逐漸損失， 溫度漸趨降低， 于是氣態(tài)物凝聚成微粒或附著在其它的塵粒上，最 后沉降到地面。 2） 、核燃料循環(huán)的“三廢”排放原子能工業(yè)的中心問題是核燃料的產(chǎn)生、使用與回收、 核燃料循環(huán)的各個階段均會產(chǎn)生“三廢” ，能對周圍環(huán)境帶來一定程度的污染。 3） 、醫(yī)療照射引起的放射性污染 目前，由于輻射在醫(yī)學上的廣泛應用，已使醫(yī)用射線 源成為主要的環(huán)境人工污染源。 4） 、其它各方面來源的放射性污染 其它輻射污染來源可歸納為兩類：一 工業(yè)、醫(yī)療、 軍隊、核艦艇，或研究用的放射源，因運輸事故、遺失、偷竊、誤用，以及廢物處理等失去 控制而對居民

9、造成大劑量照射或污染環(huán)境； 二是一般居民消費用品， 包括含有天然或人工放 射性核素的產(chǎn)品， 如放射性發(fā)光表盤、 夜光表以及彩色電視機產(chǎn)生的照射， 雖對環(huán)境造成的 污染很低，但也有研究的必要。 天然放射性物質在自然界中分布很廣，它存在于礦石、土壤、 天然水、大氣及動植物的 所有 組織中，特別是魚貝類等水產(chǎn)品對某些放射性核有很強的富集作用，使得食品中放射 核素的 含量可能顯著地超過周圍環(huán)境中存在的該核素比放射性。放射性物質的污染主要是 通過水及 土壤，污染農作物、水產(chǎn)品、飼料等，經(jīng)過生物圈進入食品，并且可通過食物鏈 轉移。在大劑量的照射下，放射性對人體和動物存在著某種損害作用。如在 400rad

10、 的照射 下，受照射的人有 5%死亡；若照射 650rad,則人100%死亡。照射劑量在 150rad以下，死 亡率為零，但并非無損害作用，住往需經(jīng) 20 年以后，一些癥狀才會表現(xiàn)出來。放射性也能 損傷遺傳物質，主要在于引起基因突變和染色體畸變，使一代甚至幾代受害。 演示： 放映資料片《切爾諾貝利核泄漏事故》片斷。 3. 放射性污染的防護 放射性污染的防護， 主要是控制放射性物質的來源。 放射性物質的來源主要是核試驗與 核工業(yè) （如核電站以及放射性礦物的開采、提煉、儲存、運輸 ）。 防止放射性污染的主要措施有： ①核電站 （ 包括其他核企業(yè) ）一般應選址在周圍人口密度較低，氣象和水文

11、條件有利于廢 水和廢氣擴散稀釋， 以及地震強度較低的地區(qū)， 以保證在正常運行和出現(xiàn)事故時， 居民所受 的輻射劑量最低。 ②工藝流程的選擇和設備選型要考慮廢物產(chǎn)生量和運行安全。 ③廢氣和廢 水需作凈化處理，并嚴格控制放射性元素的排放濃度和排放量。 含有a射線的廢物和放射強 度大的廢物要進行最終處置和永久貯存。 ④在核企業(yè)周圍和可能遭受放射性污染的地區(qū)建立 監(jiān)測機構。 人類從來就生活在有放射性的環(huán)境之中。 例如，地球上的每個角落都有來自宇宙的射線， 我們周圍的巖石，其中也有放射性物質。 我們的日常生活中， 有的也具有放射性， 例如一些 夜光表上的熒光粉就含有放射性物質。平時吃的食鹽和有些水晶眼鏡片中含有鉀 40，香煙 中含有釙 210，這些也是放射性同位素。 體檢時還會做 X 射線透視， 這更是劑量比較大的照 射。不過這些輻射的強度都在安全劑量之內，對我們沒有傷害。 然而過量的射線對人體組織有破壞作用，這些破壞往往是對細胞核的破壞，有時不能馬 上察覺。 因此，在使用放射性同位素時， 必須注意人身安全， 同時要防止放射性物質對空氣、 水源、用具等的污染。 小結: