天然放射現(xiàn)象

天然放射現(xiàn)象第1頁/共32頁一、天然反射現(xiàn)象原子核的組成第2頁/共32頁

人們通過什么現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)發(fā)現(xiàn)原子核是由更小的微粒構(gòu)成的？人們認(rèn)識原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性開始的。第3頁/共32頁1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光，物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性具有發(fā)射性的元素稱為放射性元素．元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象．第4頁/共32頁鉛盒放射源射線天然放射性元素的原子核發(fā)出的射線可使照相底片感光照相底片第5頁/共32頁

放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于等于83的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．放大了1000倍的鈾礦石天然放射現(xiàn)象第6頁/共32頁放射性物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：天然放射現(xiàn)象第7頁/共32頁天然放射現(xiàn)象點(diǎn)擊觀看動畫第8頁/共32頁天然放射現(xiàn)象射線射線射線電離能力貫穿能力速度成分氦原子核高速電子流高能量電磁波1/10光速接近光速光速弱較強(qiáng)很強(qiáng)很容易較弱更小閱讀課文填寫表格：第9頁/共32頁衰變、半衰期

原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯雍怂プ儠r(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒

U238在衰變時(shí)產(chǎn)生的釷234也具有放射性，放出離子后變?yōu)椋ㄧh）Th234，上述的過程可以用下面的衰變方程表示：＋＋第10頁/共32頁衰變、半衰期

放射性同位素衰變的快慢有一定的規(guī)律，其原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫做元素的半衰期．考古學(xué)家確定古木年代的方法是用放射性同位素作為“時(shí)鐘”，來測量漫長的時(shí)間，這叫做放射性同位素鑒年法．第11頁/共32頁原子核的人工轉(zhuǎn)變

原子核的組成

第12頁/共32頁1.原子核的人工轉(zhuǎn)變

原子核的人工轉(zhuǎn)變：用高能粒子轟擊核，產(chǎn)生另一種新核的反應(yīng)的過程。1919年，盧瑟福了用α粒子轟擊氮原子核的實(shí)驗(yàn)，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，有了很重要的發(fā)現(xiàn)．第13頁/共32頁

盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子核反應(yīng)方程：第14頁/共32頁

查德威克主要從事原子核物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究。首先發(fā)現(xiàn)β射線能譜是連續(xù)的。再就是他證實(shí)了盧瑟福的原子理論和關(guān)于元素的核結(jié)構(gòu)以及核電荷數(shù)與元素的原子序數(shù)相等的結(jié)論。查德威克對科學(xué)的最大貢獻(xiàn)還是他發(fā)現(xiàn)了中子。這改變了當(dāng)時(shí)人們的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的概念，同時(shí)還為研究和變革原子核提供了一種有力的手段，促進(jìn)了核裂變研究工作的發(fā)展和原子能的利用。

第15頁/共32頁第16頁/共32頁查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程(1932年)：第17頁/共32頁2.原子核的組成原子核是由質(zhì)子()和中子()組成的,質(zhì)子和中子統(tǒng)稱核子.原子核的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)；質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和。核子大小為0.8×10-15m，核子可相互轉(zhuǎn)化第18頁/共32頁3.核力核力：把核子緊緊結(jié)合在一起的力叫核力，質(zhì)子與質(zhì)子間，中子與中子間，質(zhì)子與中子間都存在核力。特點(diǎn)：①強(qiáng)力；②短程力（2×10-15m距離內(nèi)作用）只在相鄰核子間存在；③核力與核子的電荷無關(guān)。第19頁/共32頁三、探測射線的方法四、放射性的應(yīng)用與防護(hù)第20頁/共32頁

雖然放射線看不見，但是我們可以根據(jù)一些現(xiàn)象來探知放射線的存在，這些現(xiàn)象主要是：探測射線的方法1、使氣體電離2、使照相底片感光3、使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光第21頁/共32頁威耳孫云室觀察威耳孫云室的結(jié)構(gòu)，研究射線在云室中的徑跡：第22頁/共32頁威耳孫云室觀察威耳孫云室的結(jié)構(gòu)，研究射線在云室中的徑跡：

射線徑跡

徑跡的長短和粗細(xì)可以知道粒子的性質(zhì)；粒子軌跡的彎曲方向可以知道粒子帶電的正負(fù)．

射線徑跡第23頁/共32頁

氣泡室里裝的是液體，控制室內(nèi)的溫度和壓強(qiáng)，使室內(nèi)的溫度略低于液體的沸點(diǎn)，當(dāng)氣泡室的壓強(qiáng)突然降低時(shí)，液體的沸點(diǎn)降低因此液體過熱，在通過室內(nèi)射線粒子周圍就有氣泡形成．通過照片上記錄的情況，可以分析粒子的帶電、動量、能量等情況．氣泡室第24頁/共32頁

德國物理學(xué)家蓋革在1928年與彌勒合作研制出的計(jì)數(shù)器用來檢測放射性是非常方便的，蓋革管的結(jié)構(gòu)如圖所示：蓋革－彌勒計(jì)數(shù)器窗口陰極陽極接放大器粒子第25頁/共32頁蓋革－彌勒計(jì)數(shù)器第26頁/共32頁放射性的應(yīng)用放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、和科學(xué)研究等許多方面得到了廣泛的應(yīng)用．其應(yīng)用是沿著利用它的射線和作為示蹤原子兩個(gè)方向展開的．有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素．放射性的應(yīng)用射線應(yīng)用示蹤原子探傷儀培育新種保存食物消除有害靜電消滅害蟲治療惡性腫瘤農(nóng)作物檢測診斷器質(zhì)性和功能性疾病生物大分子結(jié)構(gòu)及功能研究第27頁/共32頁放射性的應(yīng)用食品保鮮棉花育種“交聯(lián)”作用放射性同位素造影術(shù)糧食保存“放療”治療放射線測厚儀第28頁/共32頁放射性污染和防護(hù)過量的放射性會對環(huán)境造成污染，對人類和自然界產(chǎn)生破壞作用．20世紀(jì)人們在毫無防備的情況下研究放射性遭原子彈炸后的廣島第29頁/共32頁放射性污染和防護(hù)為了防止有害的放射線對人類和自然的破壞，人們采