《放射性的應(yīng)用與防護(hù)》

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1、放射性的應(yīng)用與防護(hù)》 【教學(xué)目標(biāo) 】 （一）知識(shí)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(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。 4．了解放射性污染以及如何防范放射性污染。 （二）過(guò)程與方法 1. 通過(guò)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(xué)、生物、物理等領(lǐng)域的應(yīng)用。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)觀察問(wèn)題， 總結(jié)規(guī)律的能力。 了解放射性元素的利與弊， 加強(qiáng)保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。 可以在以后的學(xué)習(xí)中，用所學(xué)知識(shí)，來(lái)充分的利用放射性元素的利，避免放射性物質(zhì)的弊。 【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 】 1放射性元素衰變時(shí)，通常會(huì)同時(shí)放出a、B

2、和丫三種射線，即a、B衰變核反應(yīng)同時(shí)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(huì)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(xué)過(guò)程】 引入新課 法國(guó)科學(xué)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(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 他把用黑紙包住的照相底片連同它上 面的磷光物質(zhì)一起放進(jìn)抽屜里． 3 月 1日細(xì)心的貝克勒爾想抽查一下照相底片是否會(huì)因黑紙 漏光而曝光．照相底片沖洗出來(lái)后， 他大吃一驚， 底片受到很強(qiáng)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(guó)科學(xué)院報(bào)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(lái)提出的物質(zhì)的放射性．貝克勒爾因 發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的放射性而獲得 1903 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)． 人們認(rèn)識(shí)原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)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(zhì)發(fā)送某種看不見的射線的性質(zhì)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(lái)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?cè)诘厍蛏系暮亢苌伲? 2、放射線的性質(zhì)： 引導(dǎo)提問(wèn)：鈾、鐳等元素放出的射線是什么射線？它們有什么特點(diǎn)？ 生：a射線、B射線、丫射線. 丫射線：具有很強(qiáng)的穿透能力，電離能力較弱； a射線：電離能力較強(qiáng)，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(shí)間，符號(hào)： T. （二） 放射性物質(zhì)的利與弊 1. 放射性應(yīng)用 （1）同位素示蹤 示蹤原子應(yīng)用于農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究外和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)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(jià)值的新突變體，從而育成優(yōu) 良品種。 我國(guó)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(xué)診斷是根據(jù)放射性示蹤原理對(duì)患者進(jìn)行疾病檢查的一種診斷方式。 在臨床上可分為體內(nèi)診斷和體外診斷。 體內(nèi)診斷是將放射性藥物引入體內(nèi)， 用儀器進(jìn)行 臟器顯像或功能測(cè)定。 體外診斷是采用放射免疫分析方法， 在體外對(duì)患者體液中生物活性物 質(zhì)進(jìn)行微量分析。我國(guó)每年約有數(shù)千萬(wàn)人次進(jìn)行這種核醫(yī)學(xué)診斷。 電離輻射具有殺滅癌細(xì)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(yuǎn)距離照射、腔內(nèi)后裝近程照射、 間質(zhì)短程照射和內(nèi)介入照射等。 體內(nèi)放射性藥物治療是近來(lái)頗受醫(yī)學(xué)界關(guān)注的臨床手段。 單克隆抗體與放射性核素結(jié)合 生成的導(dǎo)向藥物（ “生物導(dǎo)彈” ），可能為惡性腫瘤的內(nèi)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(nèi)部的損傷。其物理依據(jù)是有很強(qiáng)的慣穿本領(lǐng)。 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(duì)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(lái)判斷材料內(nèi)部缺陷情況的一種檢驗(yàn)方法。 當(dāng)

7、射線穿透被檢驗(yàn)的金屬時(shí)， 由于原子對(duì)射線的吸收與散射作用， 射線的強(qiáng)度受到削弱， 材料厚度愈大，強(qiáng)度減弱愈多。如果在X射線、丫射線穿透途中，遇到材料內(nèi)部的各種缺陷， 如氣孔、夾渣、裂縫等，由于這些缺陷對(duì)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(zhì)和大小。 放射性的應(yīng)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(lái)自以下方面 1） 、核武器試驗(yàn)的沉降物 （在大氣層進(jìn)行核試驗(yàn)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(wèn)題是核燃料的產(chǎn)生、使用與回收、 核燃料循環(huán)的各個(gè)階段均會(huì)產(chǎn)生“三廢” ，能對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)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(xué)上的廣泛應(yīng)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(lái)源的放射性污染 其它輻射污染來(lái)源可歸納為兩類：一 工業(yè)、醫(yī)療、 軍隊(duì)、核艦艇，或研究用的放射源，因運(yùn)輸事故、遺失、偷竊、誤用，以及廢物處理等失去 控制而對(duì)居民

9、造成大劑量照射或污染環(huán)境； 二是一般居民消費(fèi)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(jī)產(chǎn)生的照射， 雖對(duì)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(zhì)在自然界中分布很廣，它存在于礦石、土壤、 天然水、大氣及動(dòng)植物的 所有 組織中，特別是魚貝類等水產(chǎn)品對(duì)某些放射性核有很強(qiáng)的富集作用，使得食品中放射 核素的 含量可能顯著地超過(guò)周圍環(huán)境中存在的該核素比放射性。放射性物質(zhì)的污染主要是 通過(guò)水及 土壤，污染農(nóng)作物、水產(chǎn)品、飼料等，經(jīng)過(guò)生物圈進(jìn)入食品，并且可通過(guò)食物鏈 轉(zhuǎn)移。在大劑量的照射下，放射性對(duì)人體和動(dòng)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(wú)損害作用，住往需經(jīng) 20 年以后，一些癥狀才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。放射性也能 損傷遺傳物質(zhì)，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(hù) 放射性污染的防護(hù)， 主要是控制放射性物質(zhì)的來(lái)源。 放射性物質(zhì)的來(lái)源主要是核試驗(yàn)與 核工業(yè) （如核電站以及放射性礦物的開采、提煉、儲(chǔ)存、運(yùn)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(yīng)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(kuò)散稀釋， 以及地震強(qiáng)度較低的地區(qū)， 以保證在正常運(yùn)行和出現(xiàn)事故時(shí)， 居民所受 的輻射劑量最低。 ②工藝流程的選擇和設(shè)備選型要考慮廢物產(chǎn)生量和運(yùn)行安全。 ③廢氣和廢 水需作凈化處理，并嚴(yán)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(qiáng) 度大的廢物要進(jìn)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(cè)機(jī)構(gòu)。 人類從來(lái)就生活在有放射性的環(huán)境之中。 例如，地球上的每個(gè)角落都有來(lái)自宇宙的射線， 我們周圍的巖石，其中也有放射性物質(zhì)。 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(zhì)。平時(shí)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(shí)還會(huì)做 X 射線透視， 這更是劑量比較大的照 射。不過(guò)這些輻射的強(qiáng)度都在安全劑量之內(nèi)，對(duì)我們沒(méi)有傷害。 然而過(guò)量的射線對(duì)人體組織有破壞作用，這些破壞往往是對(duì)細(xì)胞核的破壞，有時(shí)不能馬 上察覺(jué)。 因此，在使用放射性同位素時(shí)， 必須注意人身安全， 同時(shí)要防止放射性物質(zhì)對(duì)空氣、 水源、用具等的污染。 小結(jié):