Урок "Ланцюгова ядерна реакція. Ядерний реактор"

Мета уроку: ознайомити учнів з поділом ядер Урану, що дозволяє одержати велику кількість ядерної енергії, пояснити будову та принцип дії ядерного реактора та АЕС; розвивати уяву та логічне мислення учнів, вміння робити висновки; виховувати сучасну ділову людину, яка вміє переконувати.

Тип уроку: комбінований урок

Обладнання: підручник, мультимедійна презентація уроку

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Перевірка знань, умінь учнів

1. Перевірка правильності виконання домашніх задач

 (Двоє учнів записують на дошці розв’язок задач)

2. Фронтальне опитування учнів

 А) Дайте визначення ізотопів?

Б) Ким і як було відкрито явище штучної радіоактивності?

В) Чим метод одержання радіоактивних ізотопів Е. Фермі відрізняється від методу подружжя Жоліо-Кюрі? Які переваги цього методу?

Г) Наведіть приклади використання радіоактивних ізотопів для діагностики захворювання.

Д) Наведіть приклади використання γ-випромінювання для стерилізації.

Е) Чому після оброблення харчів γ-випромінюванням збільшується термін їх зберігання?

ІІІ. Оголошення теми і мети уроку

(Учні записують в зошити тему уроку)

VІ. Вивчення нового матеріалу

1. Вступне слово вчителя

  У своїй книзі “Матерія та енергія” Ф. Содді писав: “…Попередні епохи отримали назву від певних матеріалів: був вік кам’яний, бронзовий, залізний. Але жоден з них не відбувся би, якщо б людина не знала вогню. Справжнє багатство світу – його енергія”. ХХ століття можна сміливо назвати атомним, адже саме в цьому столітті людина відкрила й почала приборкувати енергію атомного ядра.

2. Розповідь вчителя (з елементами бесіди)

а) Поділ ядер Урану

  Доведено, що атомні ядра, які містять велике число нуклонів (учні пригадують означення нуклона), нестійкі і можуть розпадатися. У 1939р. встановлено, що в результаті взаємодії ядра і нейтрона утворюється нове стійке ядро Урану (), яке відразу розпадається на два осколки, що розлітаються з величезною швидкістю.

Питання до учнів:

1. Чому для поділу ядер Урану використовують нейтрони? (Вони електрично нейтральні)
2. Чим відрізняються ядра і ? (Кількістю нейтронів)

б) Ланцюгова ядерна реакція

  Важливим є те, що під час поділу ядра Урану звільняються 2-3 нейтрони, які можуть спричинити поділ інших ядер Урану, які також випускають нейтрони, здатні викликати поділ ядер, і т.д. У результаті число ядер, що діляться, дуже швидко збільшується. Виникає ланцюгова ядерна реакція. Іншими словами, ланцюгова ядерна реакція – це реакція, у якій нейтрони утворюються як продукт цієї реакції. (Учні записують у зошиті визначення ланцюгової ядерної реакції).

  При цьому відбувається виділення величезної кількості енергії. (Далі наводиться таблиця енергетичного виходу реакції поділу ядер Урану).

в) Ядерний реактор

  Ланцюгову ядерну реакцію вчені й інженери змогли зробити керованою: для цього необхідно забезпечити, щоб кількість ядер, що діляться в одиницю часу залишалася незмінною. Вперше керована ланцюгова реакція поділу ядер Урану була здійснена у 1942р. у США під керівництвом Е. Фермі. Отже, ядерний реактор – це пристрій, у якому виділяється теплова енергія в результаті керованої ланцюгової ядерної реакції. (Учні записують у зошити визначення ядерного реактора).

  Ми з’ясували, що ядерне паливо в тисячі разів енергетично вигідніше, ніж традиційне (вуглеводневе). Проте використання ядерного палива пов’язане з певними труднощами: отримання ядерного палива, виготовлення ТВЕЛів, переробка та утилізація радіоактивних відходів. (Розповідь учителя про ядерний цикл зводиться до питання: “Чи варто в Україні створювати “радіоактивний смітник”?”. Вчитель вислуховує аргументи “за” і “проти”).

3. Творче завдання

Клас об’єднюється в 3 групи:

І група – Міністерство енергетики України,

ІІ група – дирекція та співробітники АЕС,

ІІІ група – екологи.

Вчитель виконує роль представника іноземної компанії, яка планує інвестувати великі кошти у розвиток ядерної енергетики України з метою подальшого експорту виробленої електроенергії за кордон.

Завдання: переконати представника компанії у доцільності вкладення інвестицій. (Кожна з груп старається переконати представника компанії, наводячи аргументовані факти)

ІV. Підведення підсумків уроку

(Використання схеми “Я”, виставлення оцінок тощо)

V. Домашнє завдання

1. Опрацювати §26 (ст.168)

2. Повторити §25 (ст.163)

 3. Підготувати коротку доповідь на тему “Екологічні проблеми атомної                    енергетики України”