Тема. Радіоактивність. Природна і штучна радіоактивність. Види радіоактивного випромінювання.
11 клас. Академічний рівень. Розділ 6. Атомна та ядерна фізика
Мета:
- розкрити історичні передумови відкриття природної радіоактивності; сприяти формуванню знань про явище радіоактивності, його види, властивості та механізм випромінювання;
- формувати спостережливість, гнучкість, логічність і послідовність мислення; сприяти розширенню кругозору;
- виховувати інтерес до фізики; формувати ставлення учнів до ядерної енергетики;
Підготував учитель Хустської гімназії-інтернату Бачкай О. Г.
Завдання уроку
Радіоактивність. Природна і штучна радіоактивність
Види радіоактивного випромінювання
- Ознайомитися з історією відкриття радіоактивності та пошуку радіоактивних елементів.
- Вивчити властивості та склад радіоактивного випромінювання.
- З’ясувати типи природних та штучних ядерних реакцій.
- Засвоїти правила зміщення та механізм радіоактивних розпадів.
- З'ясувати в чому відмінність штучних ядерних реакцій від радіоактивності.
Після відкриття В. Рентгеном 8 листопада 1895 р. рентге-нівських променів відомий французький фізик і математик Анрі Пуанкаре висловив при-пущення, що рентгенівське випро-мінювання пов'язане з флюо-ресценцією і що для утворення його не потрібна ніяка катодна трубка. Анрі Беккерель на якого це справило глибоке враження, відразу намітив шляхи до експериментальної перевірки висловленого припущення.
Антуан Анрі Беккерель
(1852 – 1908)
Відкриття радіоактивності
З цією метою він узяв з колекції мінералів свого батька подвійний
сульфат уранілу калію, обгор-нувши фотопластинку чорним папером, поклав на неї металеву пластинку неправильної форми,
покриту шаром уранової солі, і виставив на кілька годин на яскраве сонячне світло. Після проявлення пластинки на ній було чітко видно зображення металевої пластинки, покритої урановою сіллю. Це ніби під-тверджувало гіпотезу Пуанкаре.
Нобелівський лауреат 1903р.
Відкриття радіоактивності
У кінці лютого 1896р він при-готував нову пластинку, поклав-ши на неї мідний хрест, покритий сіллю урану, але погода була похмура і він вирішив 1 березня проявити пластинку, яка лежала кілька днів у темній шафі. На проявленій пластинці було по-чорніння у вигляді виразної тіні хреста. Виявилось, що солі урану самі собою, без усякого зов-нішнього впливу випромінюють невидимі промені, які згодом було названо Беккерелевими, а здат-ність речовин їх випромінювати – радіоактивністю
Почорніння у вигляді хреста на фотопластинці
Відкриття радіоактивності
Виявилося, що радіоактивність це властивість не сполук, а самих атомів.
Розпочався інтенсивний пошук нових елементів з радіоак-тивними властивостями.
Марія Склодовська-Кюрі (1867 – 1934)
Відкриття радіоактивності
У квітні1898р Марія Склодовська одночасно з Эрхардом Карлом Шмідтом (нім) виявили радіоактив-ність торію (232Th90).
У липні 1898р Марія Склодовська та П'єр Кюрі відкрили полоній (209Po84), виділивши його із смоляної руди.
У грудні 1989р з'явилася стаття под-ружжя Кюрі та Бемона про наяв-ність у смоляній руді ще одного дуже радіоактивного елементу за хімічними властивостями схожого до барію, який було названо радієм (променистий) (226Ra88).
Марія і П'єр Кюрі (1859 – 1906)
Марія Склодовська-Кюрі та
Ірен Жоліо-Кюрі (1897-1956)
Відкриття радіоактивності
У 1899 році Е. Резерфорд в результаті експериментів виявив, що радіоактивне випромінювання неоднорідне і під дією сильного магнітного поля розпадається на дві складові, - й - промені. Третю складову, - промені, виявив французький фізик П. Вілард в 1900 р. У 1899 році Е. Резерфорд в результаті експериментів виявив, що радіоактивне випромінювання неоднорідне і під дією сильного магнітного поля розпадається на дві складові, - й - промені. Третю складову, - промені, виявив французький фізик П. Вілард в 1900 р.
Властивості променів
Ернест Резерфорд (1871 – 1937)
S
N
α
β
γ
Фотопластинка
У 1899 році Е. Резерфорд в результаті експериментів виявив, що радіоактивне випромінювання неоднорідне і під дією сильного магнітного поля розпадається на дві складові, - й - промені. Третю складову, - промені, виявив французький фізик П. Вілард в 1900 р. У 1899 році Е. Резерфорд в результаті експериментів виявив, що радіоактивне випромінювання неоднорідне і під дією сильного магнітного поля розпадається на дві складові, - й - промені. Третю складову, - промені, виявив французький фізик П. Вілард в 1900 р.
Ернест Резерфорд (1871 – 1937)
Властивості променів
S
N
Фотопластинка
Папір
β
α
γ
Алюміній
α-частинки – це ядра атома гелію, що рухаються зі швидкістю 1/15 с. Через малу проникну здатність їх затримує навіть аркуш паперу товщиною 0,1 мм
β-частинки – це потоки електронів, що рухаються зі швидкістю ~ с.
Їх може затримати алюмінієва пластинка товщиною кілька міліметрів.
Ернест Резерфорд (1871 – 1937)
Властивості променів
S
N
Алюміній
β-частинки – це потоки електронів, що рухаються зі швидкістю ~ с.
Їх може затримати алюмінієва пластинка товщиною кілька міліметрів.
α
γ
β
Свинець
γ-частинки – це кванти високої енергії, що мають швидкість світла. Навіть свинцева пластинка товщиною 1 см зменшує його інтенсив-ність тільки на половину.
Поль Вілард (1860 – 1934)
Французький фізик
α-розпад
α-розпад
Під час α-розпаду нуклонне число ядра атома зменшується на 4, а протонне на 2, тому утворюється ядро елемента, порядковий номер якого в періодичній таблиці на 2 одиниці менший, ніж порядковий номер вихідного елемента.
β-розпад
β-розпад
Під час β-розпаду нуклонне число ядра атома залишається незмінним, а протонне збільшується на 1, тому утворюється ядро елемента, порядковий номер якого в періодичній таблиці на 1 одиницю більший, ніж порядковий номер вихідного елемента.
Випромінювання γ-кванту
∗
- випромінювання пов'язане з переходом ядра із збудженого стану з високим рівнем енергії на нижчий рівень.
- випромінювання може супроводжувати і - розпади.
- випромінювання не викликає зміни заряду, а маса ядра змінюється на дуже малу величину.
Георгій Миколайович Фльоров
(1913 – 1990)
Костянтин Антонович Петржак
(1907 – 1998)
Спонтанний поділ ядер
Штучне перетворення ядер
Перша штучна ядерна реакція яку вдалося здійснити Е. Резерфорду у 1919 р.
Закріплення вивченого матеріалу
Радіоактивність
Природна
α-промені
β-промені
γ-промені
Спонтанний поділ ядер
Ядро ділиться на два осколки
Штучна
- Робота у парах
Складіть схему, що узагальнює розглянутий на уроці матеріал
- Виконайте тестові завдання на картках
Відповіді:
1 варіант:1-А, 2-С, 3-В, 4-С, 5-В, 6-А.
2 варіант:1-В, 2-С, 3-А, 4-С, 5-А, 6-А.
Домашнє завдання
- Вивчити §56 за підручником В. Г. Бар’яхтар, Ф. Я. Божинова, Фізика 11 клас (академічний рівень).
- Записати рівняння розпаду при перетворенні 92U238 в 82Pb206 .
- Розв'язати задачі. Вправа 40 (1, 2).
- Творче завдання. Підготувати презентацію на тему «Радіоактивний ряд урану».
Підсумок уроку
Дослідження показали, що в будь-якому радіоактивному випромінюванні наявні α-частинки, β-частинки та γ-частинки (весь набір або частково).
Радіоактивні розпади відбуваються при переході атомного ядра із збудженого стану в основний.
Радіоактивні перетворення підкоряються законам збереження енергії.
α- та β-розпади підпорядковуються правилам зміщення Содді.
Спонтанні (самовільні, природні) реакції – це реакції які відбуваються без будь-якого впливу ззовні.
Штучне перетворення ядер – це взаємодія ядер або елементарних частинок із ядром, наслідком чого є утворення частинок, відмінних від вихідних.
Поділіться з Вашими друзьями: |
