放射性的应用与防护
1.原子核的人工转变
(1)核反应:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反应。
(2)核反应的规律:反应前后电荷数守恒、质量数守恒。
(3)原子核人工转变的三大发现:
①1919年卢瑟福发现质子的核反应:
N+He→O+H
②1932年查德威克发现中子的核反应:
Be+He→6C+n
③1934年约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应:Al+He→P+n;P→Si+e
(4)人工放射性同位素的优点
①放射强度容易控制;
②可以制成各种所需的形状;
③半衰期比天然放射性物质短,废料容易处理。
【例1】 完成下列各核反应方程并指出哪个核反应是首次发现质子、中子和正电子的。
(1)B+He→N+( );
(2)Be+( )→C+n;
(3)Al+( )→Mg+H;
(4)N+He→O+( );
(5)U→Th+( );
(6)Na+( )→Na+H;
(7)Al+He→n+( );P→Si+( )。
解析:(1)B+He→N+n。
(2)Be+He→C+n,此核反应是查德威克首次发现了中子。
(3)Al+n→Mg+H。
(4)N+He→O+H,
此核反应是卢瑟福首次发现了质子。
(5)U→Th+He。
(6)Na+H→Na+H。
(7)Al+He→n+P(磷30放射性同位素),
P→Si+e(正电子),
此核反应是约里奥·居里夫妇首次发现了正电子。
答案:(1)n (2)He (3)n (4)H (5)He (6)H (7)P e
2.放射性同位素的应用
(1)利用它放射出的射线
①利用钴60放射出的贯穿本领很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼和裂纹,这叫γ射线探伤。利用放射线的贯穿本领,可用来检查某些产品的厚度、密封容器中的液面高度等,从而自动控制生产过程。
②利用射线的电离作用,放射线能使空气电离,从而可以消除静电积累,防止静电产生的危害。
③利用γ射线对生物组织的物理、化学反应,使种子发生变异,培育优良品种。
④利用放射线的能量,轰击原子核实现原子核的人工转变。
⑤在医疗上,常用以控制病变组织的扩大。
(2)作为示踪原子
①在工业上可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况。