第3节 探测射线的方法 第4节 放射性的应用与防护
1．了解探测射线的几种方法，熟悉探测射线的几种仪器。
2．知道核反应及其遵循的规律，会书写核反应方程。
3．知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素。
4．了解放射性同位素在科学与生产领域的应用，了解辐射过量的危害。
一、探测射线的方法
探测器材的设计思路：放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些离子为核心，过饱和蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡。射线中的粒子会使照相乳胶感光。射线中的粒子会使荧光物质产生荧光。
1．威耳逊云室
其结构为一个圆筒状容器，上盖透明，底部可以上下移动，相当于活塞。实验时先往容器内加入少量酒精，使容器内充满酒精的饱和蒸气，然后迅速下拉活塞，气体迅速膨胀，温度降低，酒精蒸气达到过饱和状态。粒子穿过该空间时，沿途使气体分子电离，过饱和蒸气就会以这些离子为核心凝成雾滴，于是显示出射线的径迹。
2．气泡室
与云室原理类似，只是容器里装的是液体，并控制里面液体的温度和压强，使温度略低于液体的沸点。当气泡室内的压强突然降低时，液体的沸点变低，因此液体过热，粒子通过液体时在它周围就有气泡形成，显示出粒子的径迹。
3．盖革－米勒计数器
它的主要部分是盖革－米勒计数管，外面是玻璃管，里面有一个接在电源负极上的导电圆筒，筒的中间有一条接电源正极的金属丝，里面充入惰性气体以及少量酒精或溴蒸气。当射线进入管内时，会使管内气体电离，产生的电子在电场中加速，再与管内气体分子碰撞，又使气体电离，产生电子……一个粒子进入玻璃管内就会产生大量的电子，这些电子到达阳极，正离子到达阴极，电路中形成一次脉冲放电，电子仪器把脉冲次数记录下来。
二、核反应
1．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。
2．原子核的人工转变
(1)1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生一个质子。
(2)卢瑟福发现质子的核反应方程
7N＋He→H＋O。
3．遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒。
三、人工放射性同位素的应用与防护
1．放射性同位素的定义：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。
2．人工放射性同位素的发现
(1)1934年，约里奥－居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷P。
(2)发现磷同位素的方程：He＋Al→P＋n。
3．放射性同位素的应用
(1)应用它的射线。
(2)作示踪原子。
4．辐射与安全：人类从来就生活在有放射性的环境之中，过量的射线对人体组织有破坏作用。要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染。
判一判
(1)根据放射线在威耳逊云室中径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质，把云室放在磁场中，根据带电粒子运动径迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电荷的正负。( )
(2)书写核反应方程时不能用等号，是因为核反应通常是不可逆的，且箭头“→”表示反应进行的方向。( )
(3)原子核的人工转变是自发进行的，反应前后质量数和电荷数都守恒。( )
(4)γ射线探伤是利用γ射线的电离能力。( )
(5)人工放射性同位素比天然放射性元素半衰期长。( )
提示：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
想一想
