2019_2020学年高中物理第19章原子核课时作业12探测射线的方法放射性的应用与防护含解析新人教版选修3_5

高中物理课程中的第19章主要探讨了原子核的相关知识，包括探测射线的方法、放射性的应用以及防护措施。这一章的学习重点在于理解不同类型的射线（如α、β、γ射线）的特性和探测手段，以及这些射线在实际生活和科学研究中的应用。 探测射线的方法主要包括威尔逊云室、气泡室和盖革-米勒计数器。威尔逊云室通过观察粒子路径的形状来判断粒子类型和电荷性质，而气泡室则在磁场中利用粒子径迹的弯曲判断粒子电性。盖革-米勒计数器则是一个简单实用的设备，能够记录射线粒子的数量，但无法区分射线种类。 放射性的应用广泛，例如在医学中，正电子发射型计算机断层显像（PET）利用放射性同位素如氧-15衰变产生的正电子进行成像。在PET中，放射性同位素主要作为示踪原子，而非参与人体新陈代谢。氧-15衰变产生正电子，与体内的负电子湮灭转化为一对γ光子，这些光子被探测器捕捉并生成图像。 放射性同位素也可以用于放射性治疗，例如钴-60可以治疗肿瘤，但其作用机制并非作为示踪原子，而是利用其释放的高能γ射线破坏肿瘤细胞。此外，放射性同位素还用于工业检测，如利用含有放射性碘-131的油检测输油管道的泄漏。 防护放射性的措施至关重要，因为过量的放射性暴露会对生物体造成伤害。通常，防护方法包括时间、距离和屏蔽。减少接触放射性物质的时间，增加与放射源的距离，以及使用适当的屏蔽材料（如铅）可以有效降低辐射剂量。 在做相关习题时，学生需要理解各种射线的性质，如α粒子的质量大、电离能力强但穿透性弱，β粒子速度快但电离作用较弱，γ射线无电荷、穿透性强但无电离能力。同时，学生应掌握质量数和电荷数守恒的原理，用于解核反应方程。 本章内容涵盖了射线探测技术、放射性同位素的应用及安全防护，这些都是学习原子核物理的基础，对于理解核能、放射性治疗和核技术的应用具有重要意义。在实际问题解决中，学生需要灵活运用这些知识，进行逻辑推理和定量计算，以完成作业和应对考试。