Урок "Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду"

Львівське вище професійне училище побутового обслуговування

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конспект уроку

Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                 Виконав:

                                                                                                 Тиханський В. І.

 

 

 

 

 

 

 

Львів – 2020

Тема уроку: Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду.

Мета навчальна: У доступній формі пояснити учням процеси, що відбува-

                              ються з ядрами внаслідок радіоактивного випромінювання,

                              радіоактивного випромінювання, ознайомити з видами

                              радіоактивного випромінювання, періодом піврозпаду та

                              ізотопами.

розвивальна: сприяти формуванню вмінь логічно мислити, аналізувати,

                        робити висновки.

виховна: виховувати дбайливе ставлення до навколишнього середовища,

                почуття відповідальності за діяльність людства та вплив антропо-

                генного фактора на природу.

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

Метод навчання: Розповідь з елементами бесіди.

Обладнання: Плакати «Види радіоактивного випромінювання», «Період    

                       Піврозпаду», таблиці з періодичною системою Менделеєва.

 

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Опитування учнів за питаннями:

1. З чого складається атомне ядро?
2. Поясніть будову атома за Резерфордом.
3. В чому суть постулатів Бора?

ІІІ. Повідомлення теми, мети і завдання уроку.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

Пояснення викладача

1. Радіоактивність.

Одним з найбільш переконливих доказів складної будови атомів стало відкрите у 1896 році французьким фізиком А. Беккерелем явище природної радіоактивності.

Властивість речовин самочинно випускати випромінювання називається радіоактивністю, а речовини, які випускають таке випромінювання нази-ваються радіоактивними.

2. Види радіоактивного випромінювання.

Дослідження методом відхилення в магнітному полі, поставлені М. Склодовською-Кюрі, а згодом Е. резерфордом, показали, що радіоактивні елементи випускають три види променів, які були названі умовно першими трьома літерами грецького алфавіту: α-частинки; β-частинки; γ-промені.

Виявилося, що  α-частинки це ядра атома Гелію,  β-частинки – ефект-рони, γ-промені за свою природою аналогічні до рентгенівських.

   3. Радіоактивні перетворення, правила радіоактивного зміщення.

Атоми радіоактивних елементів зазнають самовільних видозмін, в результаті частина атомів стає нестійкою і розпадається з виділенням α-частинки, β-частинки або γ-частинки і ядра одного хімічного елемента перетворюються в ядра іншого.

Перше правило зміщення (Содді): якщо при радіоактивному перетво-ренні випромінюється α-частинка, то в результаті утворюється ядро нового хімічного елемента, який знаходиться на дві клітинки ближче до початку періодичної системи Менделеєва. Тобто заряд ядра зменшується на два елементарних заряди, а маса – на 4 а.о.м.

 

Наприклад:              

Друге правило зміщення: якщо при радіоактивному перетворенні випро-мінюється β-частинка, то в результаті утворюється ядро нового хімічного елемента, який знаходиться на одну клітинку ближче до кінця періодичної системи Менделеєва.

Наприклад:                   

При γ-випромінюванні ядро елемента не змінюється. Ядра, що утворилися внаслідок радіоактивного розпаду також є радіоактивними.

4. Період піврозпаду.

Періодом піврозпаду «Т» називають інтервал часу, за який розпадається половина атомів будь-якої кількості елемента.

Період піврозпаду – це середня величина відома для кожного елемента.

Для Полонію – 140 діб, для Гідрогену – 12 років, Радону – 3,8 доби, різновид Лантану – 3,5 години, Курчатовій – 0,1 с, Торій – 25,6 години, Радій – 1600 років, Урану – 4,5 млрд. років.

Закон радіоактивного розпаду: за одиницю часу з наявної кількості радіоактивних ядер завжди розпадається певна їх частина, яку позначають через λ і називають сталою розпаду даного радіоактивного елемента. Якщо є N атомних ядер, то очевидно, що за 1 с розпадеться λN з них, за час dt:

dN = - λNdt.

Знак мінус взято тому, що загальна кількість радіоактивних ядер зменшується в процесі розпаду.

Графічно ця залежність виглядає так:

 

де по осі абсцис відкладено час у періодах піврозпаду, по осі ординат – кількість атомів, що не розпалися.

5. Отримання і застосування радіонуклідів (ізотопів).

Хімічні елементи, які відрізняються атомними масами, але мають однаковий заряд і тому займають одне і те ж місце в періодичній системі називають ізотопами (назвав Содді).

Встановлено, що більшість природних елементів мають ізотопи.

Зазнаючи нових перетворень радіоактивні елементи можуть стати стабільним (нерадіоактивним) ізотопом.

Такі перетворення називають радіоактивним рядом або сім`єю.

Нині виробництвом радіоактивних ізотопів займається велика галузь промисловості, використовуючи метод мічених атомів.

Метод мічених атомів застосовується:

• У медицині (дослідження обміну речовин, встановлення діагнозу, для терапевтичних цілей, лікування ракових захворювань).
• У промисловості (контроль зносу деталей, дифузія в металах, дослідження внутрішньої структури, виявлення дефектів).
• У сільському господарстві, біології (опромінення γ-променями насіння, боротьба зі шкідливими комахами, консервація харчових продуктів, радіоселекція).
• В археології (визначення віку Землі, стародавніх предметів).

V. Закріплення матеріалу.

Фронтальна бесіда:

1. Хто відкрив явище радіоактивності?
2. Які три види радіоактивності існують?
3. Що утворюється внаслідок α і β розпаду?
4. Що таке період піврозпаду?
5. Що таке ізотопи і де вони застосовуються?

VІ. Підсумки уроку. Виставлення оцінок та обґрунтування їх.

VІІ. Домашнє завдання.

1. Вивчити розділ 81, 82, 89 підручника (Фізика 11 клас, С.У. Гончаренко, 2002рік);
2. Провести α і β розпад 5 елементів ПСМ на свій розсуд;
3. Розв`язати задачі:

• Укажіть період піврозпаду радіоактивного елемента (кількість діб), якщо його активність зменшилась у 8 разів за 15 діб.
• Період піврозпаду Урану  ²³⁸₉₂U становить 4,5 млрд років. У скільки разів зменшиться через 3 млрд років кількість атомів ²³⁸₉₂U внаслідок розпаду?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Гончаренко С.У., Фізика 11 клас, Видавництво «Освіта», 2002 рік.
2. Євлахова О.М., Бондаренко М.В., Фізика.Астрономія.11 клас.

 ІІ семестр. Рівень стандарту, Видавнича група «Основа», 2019 рік.

3. Пробне ЗНО з фізики 2016 рік.