师：同学们，今天我们来学习高二粤教版选择性必修三第五章第四节放射性同位素。本节课有三个学习目标：一、知道同位素的概念，加深对物质结构的了解；二、知道放射性同位素在生产科技中的应用以及我国在这方面的成就；三、知道放射性污染以及对人类和自然产生的严重危害，了解防范放射性的措施，建立防范意识和社会责任意识。本节课学习内容有三个方面：一、放射性同位素的发现；二、放射性同位素的应用；三、射线的危害及防护。
首先，我们来介绍什么叫做同位素。不同元素的原子，原子核内质子数不同，核外电子数目和排列方式也不一样，所以不同元素原子的化学性质不同。但对于同一种元素，原子核内质子数相同，核外电子数也相同，因而具有相同的化学性质。像这样具有相同质子数，而中子数不同的同一类原子，它们处在元素周期表的同一位置，互称为同位素。比如氢的同位素氕、氘、氚，它们质子数一样，但中子数不一样，质量数也就不一样。再比如碳的同位素碳 - 12、碳 - 13、碳 - 14，碳 - 12和碳 - 13比较稳定，不容易发生衰变，而碳 - 14可以生成一个电子，变成氮 - 14，碳 - 14发生了β衰变，所以我们把碳 - 14叫做碳的放射性同位素。有些同位素具有放射性，就叫做放射性同位素。
下面回顾一下人类第一次实现原子核的人工转变。英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一个同位素氧 - 17和一个质子。这个核反应方程标志着人类第一次实现了原子核的人工转变。事实上，不仅用α粒子当作炮弹轰击原子核可以产生新元素，用质子、氘核、中子、电子，甚至用γ光子来轰击一些元素的原子核，都可以实现原子核的人工转变。通过这种方式可以研究原子核的结构，也可以发现和制造新元素。
接下来学习本节课第一方面内容，放射性同位素的发现。1934年，约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝箔中含有放射性的磷 - 30。当时约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，探测到了预期中的中子，把α粒子源撤掉后，发现铝箔虽不再发射中子，却还能发射出一种看不见的射线，后来证实是正电子。这个核反应方程是：α粒子轰击铝 - 27生成磷 - 30，放出一个中子。而磷 - 30不稳定，它放出一个正电子之后变成了硅 - 30，同时又释放出一个中微子。反应生成物磷 - 30是磷的一种同位素，自然界中没有天然的磷 - 30，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。用人工方法得到放射性同位素是一个非常重要的发现。天然放射性同位素只有六十几种，而人工制造出来的同位素已达1000多种。放射性同位素在地质、冶金、石油、工业、农业、医学、考古等领域得到了广泛应用。
下面学习本节课第二方面内容，放射性同位素的应用。放射性的应用主要在三方面：一、射线的应用；二、示踪原子；三、半衰期的应用。
射线的应用很广泛，比如金属探伤、消除有害静电、培育新种、消灭害虫、保存食物、治疗恶性肿瘤等。
示踪原子主要应用在农作物检测、诊断器质性和功能性疾病、生物大分子结构及功能的研究等方面。
半衰期的应用主要在地质和考古两方面。
我们先来看利用射线的应用。利用人工放射性同位素放出的γ射线的穿透本领来检查金属部件是否存在沙眼和裂痕，这就是γ射线的金属探伤。γ射线源放出的γ射线穿过钢板，被对面的接收器接收，计数器与电源仪表构成一个回路。如果计数器接收到γ射线的强度比较大，与电路相连的仪表读数就更大。当γ射线穿过有沙眼和裂纹的钢板时，比没有沙眼和裂痕的地方，计数器接收到的γ射线强度更强，这时仪表显示的示数就更大，所以可以通过仪表示数大小来判断钢板内是否有沙眼、裂痕。下面同学们通过一个短片来了解一下X射线的金属探伤。
（播放钢丝绳芯输送带X射线探伤系统设备组成及安装位置示意视频：皮带运行过程中通过远程计算机启动设备，主机摄像头启动，报警器发出声光报警，预警周边人员。皮带接头通过设备系统检测到皮带接头并实时显示皮带损伤处，通过设备系统检测到损伤，发出报警报告，自动生成，实现网络共享。）
在化纤、纺织等工业生产中，利用射线使空气电离，把空气变成导电气体，以消除化纤纺织品上的静电。
在农业方面，利用γ射线照射种子，会使种子遗传基因发生变异，经过筛选可以培育出优良品种。用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期。（展示经射线照过的草莓保质期更长、更不易腐烂的图片，以及培育出棉花优良品种，棉桃又大又白的图片。）
在医疗方面，患癌症的病人可以接受γ刀的放射治疗。为什么放射线能够治疗癌症呢？原来人体组织对射线的耐受能力不同，细胞分裂越快的组织，对射线的耐受能力越弱。比如癌细胞，能在短时间内迅速繁殖、分裂，所以癌细胞对射线的耐受能力很弱，我们可以调节射线强度来杀死癌细胞，从而治疗癌症。（展示患者正在接受放射的图片。）
作为示踪原子，在农业上把含有放射性元素如磷 - 32的肥料施给农作物，利用探测器测量找出合理施肥规律。比如棉花在结桃开花时需要较多磷肥，利用磷的放射性同位素制成的肥料喷在棉花叶片上被植物吸收，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部分的放射性强度，就可以知道什么时候磷的吸收率最高、磷在作物体内存留多长时间、磷在作物体内分布情况等。
在医学上，给怀疑患有甲状腺病的人注射碘 - 131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病，也可以用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围。