细品教材
放射性的应用是原子能和平利用的一个组成部分.1895年伦琴发现X射线，次年即发现X射线对微生物有杀灭作用，于是人们很快就利用射线来杀死食品中的病原微生物和昆虫，进行食品加工储藏的研究.从1943年美国麻省理工学院首先用射线对汉堡包辐照处理的研究开始，经过几十年的研究发展，在理论和实践上逐渐趋于成熟，形成了一门新兴产业——辐照加工业.它的应用已经渗透到国民经济和社会生活的各个领域，特别是在工农业、医疗卫生和生物学方面取得了巨大的成就和效益.

γ射线太空望远镜
一、探测射线的方法和常用仪器
1.方法：射线不能被看到，探测射线主要是利用射线与其他物质作用时产生的现象来探知射线的存在，这些现象主要是:（1）使气体电离，这些离子可使饱和汽产生云雾或使过热液体产生气泡；（2）使照相底片感光；（3）使荧光物质发光.
状元笔记
通过观察云室中径迹的特点，可判断是α射线，还是β射线或γ射线.
2.常用仪器
（1）威耳逊云室
构造：威耳逊云室主要由一个圆筒形容器组成，容器的上盖是透明玻璃的，可通过它观察云室内的现象或进行照相；容器的底部是一个可上下移动的活塞；在容器的侧壁上放置放射源.
原理：在云室内加一点酒精，使室内充满饱和汽.迅速下移容器底部的活塞，室内气体迅速膨胀，温度降低，使酒精蒸汽处于过饱和状态.如果高能粒子通过室内的气体，就会使沿途的气体电离，过饱和汽以这些离子为核心凝成一条雾迹.雾迹反应了高能粒子运动的轨迹.
三种射线在云室中径迹的特点：

【示例】用α粒子照射充氮的云室，摄得如图19-3-1所示的照片，下列说法中正确的是(   )

图19-3-1
A.A是α粒子的径迹，B是质子的径迹，C是新核的径迹
B.B是α粒子的径迹，A是质子的径迹，C是新核的径迹
C.C是α粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹
D.B是α粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹
解析：α粒子轰击氮核产生一个新核并放出一个质子，入射的是α粒子，所以径迹B是α粒子.产生的新核质量大，电离本领强，所以径迹粗而短，所以径迹A是新核的径迹.质子电离作用较新核弱一些，贯穿力强一些，故径迹细而长，所以径迹C是质子的径迹.选项D正确.
答案：D
（2）气泡室
气泡室的原理与云室相似，所不同的是气泡室内装的是液体，控制液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点，突然降低气泡室内的压强，液体沸点降低，液体成为过热液体，高能粒子通过液体时在其周围产生气泡，通过这一连串的气泡，得知粒子的径迹.
（3）盖革-米勒计数器
构造：如图19-3-2所示，在充有惰性气体的玻璃管内，有一个金属筒，在金属筒的轴线上安装一根金属丝.金属筒接电源的负极，金属丝接电源的正极，两极间加上适当的电压，使玻璃管内的气体刚不被击穿.

图19-3-2
原理：当一个高能粒子进入两极间时，其中的气体被电离，产生的电子在电场力作用下加速运动，与气体分子碰撞，又使气体分子电离，产生电子……，这样，一个粒子进入管内，产生大量电子，在外电路上产生一个脉冲电流，电子仪器每记录一次脉冲电流，就意味着有一个高能粒子通过计数器.
特点：①灵敏度高，检测方便.②只能计数，不能确定射线的种类.
二、核反应
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.核反应遵循的规律：核反应中，质量数守恒、电荷数守恒.
3.几个重要的核反应：
①1919年，卢瑟福发现质子：
②1932年，查德威克发现中子：
③1934年，约里奥·居里夫妇第一例人工制造放射性同位素和正电子、
三、放射性同位素的应用
1.射线的应用
（1）利用放出的γ射线的穿透本领检查金属部件是否存在砂眼裂痕等，即利用γ射线进行探伤.
（2）利用射线的穿透本领与物质厚度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制.
（3）利用射线的电离本领使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电.
（4）利用射线的物理、化学作用照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病（如放疗）等.
（5）利用射线的化学效应，可以促进高分子化合物的聚合反应，以制造各种塑料或改善塑料的性能.此外，还可以利用射线使石油裂解，增加汽油的产品.
状元笔记
射线的应用主要是应用射线的穿透能力、电离能力和物理、化学、生物作用.
2.示踪原子的应用
由于放射性元素能放出某种射线，可用探测仪器对它们进行跟踪，因而可利用它们进行踪迹显示.人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子.
农业上可利用³²P来研究作物对磷肥的吸收情况，从而改进施肥方法；工业上用放射性同位素来检测机件的磨损情况，以便及时更换机件；在半导体制造工艺中利用示踪原子探测杂质在半导体内的扩散情况；医学上可利用它来提供生物机体内生理生化过程的动态信息，反映组织器官的整体或局部功能，作无损伤的疾病诊断等.
状元笔记
示踪原子的实质是利用放射性同位素的放射性将某些原子作出标记，对原子进行踪迹显示.
【示例】放射性同位素被用作示踪原子，主要是因为(   )
A.放射性同位素不改变其化学性质
B.放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多
C.半衰期与元素所处的物理、化学状态无关
D.放射性同位素容易制造
解析：放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与的正常的物理、化学、生物的过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A、B、C正确，选项D错误.
答案：ABC
四、辐射与安全
1.危害：射线具有特定的能量，对物体具有不同的穿透能力和电离能力，从而使物体或机体发生一些物理、化学、生物变化.如果人体受到长时间大剂量的射线照射，就会使细胞器官组织受到损伤，破坏人体DNA分子结构，有时甚至会引发癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷，过度照射时，人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状，过度甚至死亡.
2.防护：辐射防护的基本方法有时间防护、距离、屏蔽防护.要防止放射性物质对水源、空气、用具、工作场所的污染，要防止射线过多地、长时间地照射人体.
状元笔记
根据不同的需要可以有目的地利用各种放射性物

梳理整合
威耳逊云室、气泡室、盖革-米勒计数器可以探测肉眼看不到的射线，放射性在现代科技生活中有广泛的应用，尤其是放射性同位素及其应用更加广泛.射线的应用主要是应用其穿透能力、电离能力及物理、化学、生物作用；示踪原子的应用主要体现等效替代思想；半衰期的应用主要用于推断地层及考古.

 
思维感悟
1.写核反应方程的原则是：（1）质量数守恒和电荷数守恒；（2）中间箭头，不能写成等号.因两端仅仅是质量数守恒，没有体现质量相等；也不能仅画一横线，因箭头的方向还表示反应进行的方向；（3）能量守恒，但中学阶段不做要求；（4）核反应必须是实验能够发生的，不能毫无根据地随意乱写未经实验证实的核反应方程.正确书写核反应方程是解题中应具备的基本知识点.
2.放射源放出的三种射线的贯穿本领不同，如果遮挡物的厚度不同，会引起贯穿后射线的强度发生变化，利用这一特点，可实现自动控制.同时，应注意区别三种射线的穿透能力的差异，这是解决射线的应用类问题的基本点.