2019年高中物理课时跟踪检测（九）放射性的应用与防护（含解析）鲁科版 4页

放射性的应用与防护1．[多选]关于放射性同位素，以下说法正确的是(　　)A．放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样B．放射性同位素衰变可生成另一种新元素C．放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法制得D．放射性同位素可用于培育良种解析：选ABD　放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化学因素的影响，衰变后形成新的原子核，选项A、B正确；大部分放射性同位素都是人工转变后获得的，选项C错误；放射性同位素放出的射线照射种子，可使种子内的遗传物质发生变异，从而培育出良种，D正确。2．[多选]关于放射性的应用与防护，下列说法正确的是(　　)A．通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素B．在人工核反应过程中，质量守恒C．利用示踪原子可以研究生物大分子的结构D．人类一直生活在放射性的环境中解析：选ACD　通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素，A项正确；在人工核反应过程中，质量数守恒，B项错；利用示踪原子可以研究生物大分子的结构，C项正确；人类一直生活在放射性的环境中，地球上的每个角落都有射线，D项正确。3．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是(　　)①利用射线的穿透性检查金属制品，测量物体的密度和厚度　②利用射线的电离本领消除有害的静电积累　③利用射线的生理效应来消毒杀菌和医治肿瘤　④利用放射性作示踪原子A．①②③④　　　　　　B．①③④C．②③④D．①②③解析：选A　4个说法均为放射性同位素的应用，故选A。4．某校学生在进行社会综合实践活动时，收集列出了一些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线(见下表)，并总结出它们的几种用途。同位素放射线半衰期同位素放射线半衰期同位素放射线半衰期钋210α138天锶99β28年钴60γ5年镅241β433天锝99γ6小时氡α3.8天根据上表请你分析判断下面结论正确的是(　　)nA．塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊后变薄，利用α射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀B．钴60的半衰期为5年，若取4个钴60原子核，经10年后就一定剩下一个原子核C．把放射性元素钋210掺杂到其他稳定元素中，放射性元素的半衰期变短D．用锝99可以作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常。方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否解析：选D　因为α射线不能穿透薄膜，无法测量薄膜的厚度，所以A不正确；钴60的半衰期为5年是指大量钴60原子核因衰变而减少到它原来数目的一半所需要的时间，因此B、C错误；检查时，要在人体外探测到体内辐射出来的射线，而又不能让放射性物质长期留在体内，所以应选取锝99作为放射源，D正确。5．[多选]下列说法正确的是(　　)A．给农作物施肥时，在肥料里放一些放射性同位素，是因为农作物吸收放射性同位素后生长更好B．输油管道漏油时，可以在输的油中放一些放射性同位素探测其射线，确定漏油位置C．天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用，只是含量较少，经济上不划算D．放射性元素被植物吸收，其放射性不会发生改变解析：选BD　放射性元素与它的同位素的化学性质相同，但是利用放射性元素可以确定农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料。无论植物吸收含放射性元素的肥料，还是无放射性肥料，植物生长是相同的，A错误；人工放射性同位素，含量易控制，衰变周期短，不会对环境造成永久污染，而天然放射性元素，剂量不易控制、衰变周期长、会污染环境，所以不用天然放射元素，C错误；放射性是原子核的本身性质，与元素的状态、组成等无关，D正确；放射性同位素可作为示踪原子，是因为它不改变元素的化学性质，利用探测仪器可以确定漏油位置，故B正确。6．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是(　　)A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体透视C．用放射线照射作物种子使其DNA发生变异，其结果一定是更优良的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害解析：选D　利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电导出，A错误；γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，B错误；作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优秀品种，C错误；用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，D正确。n7．医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是(　　)A．示踪原子B．电离作用C．催化作用D．贯穿作用解析：选A　用14C标记C60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是做示踪原子，故A正确。8．放射性同位素在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同的目的。下表列出了一些放射性同位素的半衰期和可利用的射线。使放射源和探测器间隔很小一段距离，若它们之间空气中烟尘浓度大于某一设定的临界值，探测器探测到的射线强度比正常情况下小得多，从而可以通过自动控制装置触发警铃，预防火灾。则该装置中的放射源可选用表中的哪一种(　　)放射性同位素PoAmSrTc辐射线ααβγ半衰期138天433年28年6hA.PoB.AmC.SrD.Tc解析：选B　烟尘对α射线的穿透性影响明显，用半衰期长的放射性同位素能使报警装置长时间稳定工作，故B正确。9．俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难沉入海底。再次引起人们对核废料与环境问题的重视。同时在近几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用。其原因有(　　)①铀、钚等核废料有放射性　②铀、钚等核废料的半衰期很长　③铀、钚等重金属有剧毒　④铀、钚等核废料会造成爆炸A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④解析：选A　放射性对人体组织、生物都有害，核废料的主要污染是放射性，且其半衰期长，在很长时间内都具有放射性，另外核废料中含有大量重金属，有毒性，但不会自发爆炸，故选A。n10.为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂纹等伤痕存在。如图是利用射线检测钢柱内部是否存在伤痕及伤痕情况的示意图，若钢柱的直径为20cm，则下列说法正确的是(　　)A．放射源放出的射线应该用β射线B．放射源放出的射线应该用X射线C．放射源放出的射线应该用γ射线D．若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少解析：选C　此射线必须能穿透部件，接收器才能接收到射线粒子，因β射线只能穿透几毫米厚的铝板，X射线也只能穿透几厘米厚的钢板，用γ射线可以检查20cm厚的钢铁部件，显然这里应该用γ射线而不能用β或X射线，选项C正确，A、B选项错误；当遇到钢铁部件内部有伤痕时，穿过钢板到达探测器的γ射线比没有伤痕处的要多一些，选项D错误。11．为了临床测定病人血液的体积，可根据磷酸盐在血液中被红细胞吸收这一事实，向病人体内输入适量含有P作示踪原子的血液，先将含有P的血液4cm3分为两等份，其中一份留作标准样品，20min后测量出其放射性强度为10800s－1；另一份则通过静脉注射进入病人体内，经20min后，放射性血液分布于全身，再从病人体内抽出血液样品2cm3，测出其放射性强度为5s－1，则病人的血液体积大约为多少？解析：由于标准样品与输入体内的P的总量是相等的，因此两者的放射性强度与P原子核的总数均是相等的。设病人血液总体积为V，应有×V＝10800，解得：V＝4320cm3。答案：4320cm312．同位素原子在许多方面有着广泛的应用，1934年，科学家在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走α放射源时，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期。(1)写出α粒子轰击铝Al产生中子的核反应方程式。(2)上述产生的具有放射性的同位素叫做放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式。(3)简要说明放射性同位素的应用，并至少举出两个实际应用的例子。解析：(1)Al＋He―→P＋n　(2)P―→Si＋e(3)根据同一种元素同位素的化学性质完全相同，其放射性同位素放出的射线可以显示元素的行踪，作为示踪原子利用。在工业上，检查地下输油管道的漏油情况；在医学上，帮助确定肿瘤的部位和范围。答案：见解析