Презентація з фізики у 9 класі на тему "Ланцюгова ядерна реакція. Ядерний реактор"

ЯДЕРНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ. РЕАКЦІЇ ПОДІЛУ. ТЕРМОЯДЕРНІ РЕАКЦІЇ

Цілі уроку: Ознайомитися з ядерними перетвореннями хімічних елементів, сформувати вміння застосовувати правила зміщення для запису рівнянь сформувати знання умов перебігу ядерних та термоядерних реакцій

Методика «Бліц опитування»: Яка будова ядра атома? Що таке нуклон? Які сили визначають міцність атомних ядер? Назвіть властивості цих сил. Що називають ізотопами? Де використовують радіоактивні ізотопи?

Проблеми уроку: Вам відомо, що внаслідок самочинного перетворення ядер утворюються ядра інших хімічних елементів. Чи існують певні правила, за якими відбуваються перетворення? Як називаються такі зміни? Що необхідно для штучного перетворення ядер? Сьогодні ми дамо відповіді саме на ці запитання.

Ланцюгові ядерні реакції

Великий італійський фізик Енріко Фермі, який першим почав вивчати реакції, спричинювані нейтронами, виявив, що ядерні перетворення зумовлюються навіть повільними нейтронами. Причому ці повільні нейтрони здебільшого навіть ефективніші, ніж швидкі. Тому швидкі нейтрони доцільно спочатку сповільнювати за допомогою речовин-сповільнювачів, однією з яких може бути і звичайна вода.

Поділ ядер Урану відкрили в 1938 році німецькі вчені О.Ган і Ф.Штрассман. Їм вдалося встановити, що під час бомбардування ядер ізотопу Урану-235 нейтронами виникають елементи середньої частини періодичної системи: Барій-144, Криптон-89 і кілька нейтронів.

Але правильне тлумачення цього факу, саме як поділу ядра Урану, що захопило нейтрон, у 1939 році дали фізики – англієць О.Фріш і австрійка Л.Мейтнер

Ядерні ланцюгові реакції – це реакції, під час яких частинки, що їх спричиняють, утворюються як продукти цих реакцій

Ланцюгова реакція практично здійснена лише на трьох ізотопах. Один із них – 23992U присутній у природному урані, а два інших - 23392U і Плутон 23994Pu – одержують штучно.

Ланцюгова реакція супроводжується виділенням величезної енергії. Від поділу кожного ядра виділяється близько 200 МеВ енергії. Від повного поділу всіх ядер 1 г урану виділяється 2,3 .104 кВт.год енергії, яка еквівалентна енергії, що утворюється від спалювання 3 т вугілля або 2,5 т нафти.

Термоядерні реакції – це реакції синтезу (злиття) легких ядер при дуже високій температурі.

Токамак - розроблена радянськими фізиками схема термоядерного реактора - визнана найбільш ефективним шляхом до термоядерним реакцій. Такий висновок оприлюднений дослідницькою групою D-III на 51-ій конференції Американського фізичного товариства.

Токамак - це скорочення від слів «тороїдальна камера з магнітними котушками». Тор - фігура у вигляді бублика, і магнітне поле дозволяє згорнути плазму в кільцевій шнур. І основна проблема токамака, як і інших магнітних систем, полягає в тому, щоб утримати розпечену хмару плазми всередині установки і не дати їй при цьому згаснути.

Перше десятиліття 21 сторіччя можна охарактеризувати як завершальний етап доби експериментальних токамаків перед появою промислових термоядерних реакторів. Найбільші з існуючих установок містять в собі майже усі функціональні та технологічні системи майбутнього реактора. Нині у світі функціонує понад 100 установок типу токамак. Проблема утримання плазми, проблема введення в реактор палива, проблема його розігріву до робочих температур - через них побудувати промисловий або хоча б повноцінний експериментальний реактор не вдавалося майже півстоліття.

Колективне виконання вправ: Ядро атома якого елементу має заряд 8.10-18 Кл? У ядро атома якого елемента перетвориться ядро атома Титану, якщо до нього додати один протон? Від ядра Барію відірвали один протон. У ядро атома якого елемента перетвориться при цьому ядро атома Барію? Які зміни відбудуться з ядром атома Ксенону, якщо воно втратить один нейтрон? У ядерній фізиці доволі часто використовується одиниця енергії МеВ. Визначте значення цієї одиниці у Джоулях. Скільки МеВ відповідає енергія 9,6 .10-12Дж?

Методика «Допиши рівняння»: 63Li+11H=…+32He 2313Al+…=2411Na+42He 21883Bi=…+42He

Домашнє завдання: А) вивчити п. 26, вик. Вправу 26(1,2); Б) підготувати повідомлення на тему «Термоядерні реакції і Всесвіт»