Уроку на тему: "Активність радіонуклідів".

План-конспект  уроку

фізики в 9 класі

Тема. Активність радіоактивної речовини. Застосування радіоактивних ізотопів.

       Підготував:

              вчитель фізики

              Іваніна Сергій Ігорович

2018 р.

Активність радіоактивної речовини. Застосування радіоактивних ізотопів.

 Мета: сформувати знання про період радіоактивного розпаду, активність радіонуклідного джерела, застосування радіоактивних ізотопів.

Очікувані результати: учні повинні давати означення періоду радіоактивного розпаду та активності радіоактивної речовини, знати формули для їх обчислення та одиниці в СІ, усвідомлювати застосування радіоактивних ізотопів.

Тип уроку. Комбінований. Вивчення нового матеріалу.

План

1. Актуалізація опорних знань.

2. Вивчення нового матеріалу.

3. Вчимось розв’язувати задачі.

4. Запитання на закріплення вивченого.

5. Домашнє завдання.

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань. Перевірка домашнього завдання.

Ви можете висловити свої побажання щодо уроку та сподівання ( учні висловлюють свої думки).

А зараз перевіримо вашу компетентність по даній темі.

      Мозковий штурм.

•   Які уявлення про атом існували до кінця XIX ст.?

•   Які явища доводять, що до складу атома входять електрони?

•   Чому атом є електрично нейтральним?

•   Із яких частинок складається ядро? Що ви можете про них сказати?

•   У чому суть явища радіоактивності?

•   Що являють собою α -, β -, γ - промені?

•   Які властивості має радіоактивне випромінювання?

•   Наведіть приклади радіоактивних елементів.

•   Які  вчені  зробили  внесок  у  вивчення  природи  радіоактив­ності?

2. Вивчення нового матеріалу.

     На попередніх уроках ви знайомилися з відкриттями відомих вчених-фізиків, з історією дослідження атома та атомного ядра; І сьогодні на уроці продовжимо вивчати ядерну фізику.

     Сьогодні розглянемо дуже складні та цікаві питання:

 «Активність радіоактивної речовини. Застосування радіоактивних ізотопів.»

А завдання уроку:

•                 Вияснити, які фізичні величини характеризують активність радіоактивної речовини;
•                 Вивчити формули для їх обчислення та одиниці в СІ ;
•                 Вияснити застосування радіоактивних ізотопів.

1.Період піврозпаду.

Було встановлено, що під час радіоактивного випромінювання реалізується мрія алхіміків: випромінювання супроводжується перетворенням одних хімічних елементів на інші.

Намагаючись пояснити явища, що спостерігаються, Е. Резерфорд і його співробітник Ф. Содді висунули гіпотезу, відповідно до якої причиною радіоактивного випромінювання є мимовільний розпад атомів.

З гіпотези Резерфорда й Содді випливало, що кожен атом радіоактивної речовини — це «сховище» енергії. Під час розпаду атома частина енергії зі «сховища» несеться α- і β-частками і γ-променями, а енергія, що залишилася, зберігається в новому атомі, що утворився в результаті розпаду. Стало очевидним, що енергія, що вивільнюється під час радіоактивного розпаду, міститься не просто в атомах, а в атомних ядрах.

Ядра атомів радіоактивних елементів можуть довільно розпадатися. Розпад ядра супроводжується випромінюванням α- або β - частинок; саме ж ядро

перетворюється на ядро іншого елемента. Таку здатність ядер атомів деяких елементів і називають радіоактивністю. Залежно від того, яка частинка випромінюється при розпаді ядра, розрізняють α- і β - розпад.Фізики виявили, що на радіоактивність не впливають зміна тиску й температури, дія магнітних і електричних полів, хімічні реакції, зменшення або збільшення освітленості тощо.

Чи можна дізнатися, яке саме ядро деякої речовини розпадеться першим?

Яке буде наступним? А яке ядро виявиться «довгожителем» і розпадеться останнім? Фізики стверджують, що дізнатися про це неможливо: розпад того чи іншого ядра радіонукліда — подія випадкова. У той же час поведінка радіоактивної речовини в цілому підлягає чітко визначеній закономірності.

Активність радіоактивної речовини характеризуюсь

Періодом напіврозпаду — часом, протягом якого розпадається половина наявної кількості ядер даного радіонукліда.

Період напіврозпаду зазвичай позначається Т і вимірюється в секундах.

[T1/2 ] = 1с .

Чисельні зна­чення цієї характеристики для різних речовин є різними. Наприклад, період напіврозпаду Урану ₉₂²³⁸U становить 4,5 млрд. років, радіоактивного Ауруму — 2,7 доби, а ізотопу Плюмбуму ²¹⁴РЬ — одна мільйонна частка секунди.

Період піврозпаду деяких радіонуклідів можна подивитися в таблиці на с. 157.

У різних речовин період напіврозпаду дуже різний: від мільйонних часток секунди до мільярдів років. Чим менше період напіврозпаду, тим активніше протікає розпад.

2. Активність радіоактивного джерела

Активністю радіоактивного джерела називають фізичну величину, що характеризує кількість радіоактивних розпадів за одиницю часу. Як одиницю активності в СІ обрано Беккерель (Бк): активність у 1 Бк відповідає одному розпаду в секунду.

[A]=1 Бк =1 розп/с = 1 с−1

1 Бк — це активність такого джерела, у якому за 1 с відбувається 1 розпад (одне ядерне перетворення).

1 Бк — це дуже мала активність, тому використовують позасистемну одиницю активності — кюрі (Кі):

1 Кі = 3,7 · 1010 Бк.

Якщо на даний момент часу в зразку міститься деяка кількість N атомів радіонукліда, то активність А даного радіонуклідного зразка можна обчислити за формулою: А =