Активність радіонуклідів

Конспект уроку фізики. 9 клас

Тема. Активність радіонуклідів.

Мета: сформувати в учнів поняття активності радіонуклідів, дати означення періоду напіврозпаду радіоактивних елементів, ввести поняття ізотопів; розвивати індивідуальні і творчі здібності учнів; розвивати пізнавальний інтерес, розширити кругозір учнів.

Тип уроку: урок формування знань

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань

Творча робота.

1. Явище радіоактивності було відкрито:

А) А. Беккерелем,

Б) Е. Резерфордом,

В) П. Кюрі.

2. Сучасна ядерна (планетарна) модель атома була створена:

А) Дж. Томсоном,

Б) Е. Резерфордом,

В) Д. Менделєєвим.

3. Які хімічні елементи мають природну радіоактивність?

А) Полоній і Радій,

Б) Усі хімічні елементи,

В) Хімічні елементи з порядковим номером 84 і вище.

4. У ядрі Аргону 18 протонів і 22 нейтрони. Якою є кількість електронів у цьому атомі?

А) 18, Б) 22, В)40.

5. Радіоактивне випромінювання розпадається на:

А) α- і β- проміння,

Б) α- і γ- проміння,

В) α-, β-, γ- проміння.

6. α- випромінювання – це:

А) електромагнітні хвилі,

Б) потік електронів,

В) потік ядер Гелію.

7. β- вимінювання – це:

А) електромагнітні хвилі,

Б) потік електронів,

В) потік ядер Гелію.

8. γ- випромінювання – це:

А) електромагнітні хвилі,

Б) потік електронів,

В) потік ядер Гелію.

9. Запишіть випромінювання у порядку спадання проникаючої здатності:

А) β-,α-,γ-

Б) α-,β-,γ-

В) γ-,β-,α-

10. У ядрі атома хімічного елемента 8 протонів і 9 нейтронів. Назвіть даний хімічний елемент.

А) Оксиген,

Б) Флуор,

В) Кобальт.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Ви багато читали і знаєте про трагедію на ЧАЕС. Знищена природа і навколишнє середовище, постраждали люди – все це уже відбулося. Знищити легко – відтворити неможливо. Виникають питання: чому сьогодні неможливо проживання на тій території, Чому навіть сьогодні спостерігаються масові аномалії рослин і тварин?

Сьогодні на уроці ми спробуємо відповісти на ці питання.

ІV. Вивчення нового матеріалу

У 1903 році П. Кюрі визначив, що 1г Радію виділяє за 1год близько 582 Дж енергії. Звідки береться енергія? Очевидно, під час радіоактивності речовина зазнає суттєвих змін, зовсім відмінних від звичайних хімічних перетворень. Було зроблено припущення, що перетворень зазнають самі атоми. З часом було виявлено, що в результаті атомного перетворення утворюється речовина цілковито нового виду, яка повністю відрізняється за своїми фізичними й хімічними властивостями від початкової речовини. Ця нова речовина також є нестійкою і зазнає перетворень з випусканням характерного радіоактивного випромінювання.

Радіоактивність – це здатність ядер деяких елементів довільно перетворюватися на ядра інших елементів з випромінюванням мікрочастинок.

Правила зміщення ( англійський учений Фредерік Содді (1877-1956)).

1. Перетворення атомних ядер, що супроводжується випромінюванням α-частинки, називається α-розпадом.  X→ Y + Не

Під час α-розпаду нуклонне число ядра 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.

Наприклад: Rd→ Rn + Не

2. Перетворення атомних ядер, що супроводжується випромінюванням β-частинок, називається β-розпадом.  X→ Y + e

Під час β-розпаду нуклонне число ядра 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.

Наприклад: H→ He + e

Процеси α- і β- розпадів є наслідками двох законів збереження, які виконуються під час радіоактивних перетворень, - збереження електричного заряду і масового числа: сума зарядів (масових чисел) продуктів розпаду дорівнює зарядові (масовому числу) вихідного ядра.

Період піврозпаду – це фізична величина, що дорівнює часу, протягом якого розпадається половина наявної кількості ядер даного радіонукліда.

Позначається: Т, одиниця в СІ: - секунда.

Т піврозпаду Урану-238 – 4,5 млрд років, Радію-226 – 1600 років.

Для характеристики радіоактивного розпаду використовують величину, яку називають сталою радіоактивного розпаду радіонукліда і позначають символом λ.

Розпад атома не залежить від віку атома, тобто атоми «не старіють». Закон розпаду атомів є статистичним законом; точно передбачити, коли відбудеться розпад даного атома, неможливо.

Фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості розпадів, що відбуваються в певному радіонуклідному зразку за одиницю часу, називають активністю радіонуклідного зразка. Позначають символом А. А = λ∙N; A = N.

Одиницею активності в СІ є бекерель (Бк).

1Бк – це активність такого зразка, в якому за 1с відбувається 1 акт розпаду. Частіше використовують одиницю активності – кюрі (Кі): 1Кі = 3,7∙10¹⁰ Бк.

Ізотопи.

Більшість хімічних елементів має по кілька різновидів – ізотопів, які відрізняються значенням масового числа А.

Ізотопи Гідрогену: Н (протій), Н (дейтерій), Н (тритій), Н – ізотоп Гідрогену. Як ви гадаєте чим вони відрізняються?

В ізотопів даного хімічного елемента однакові як хімічні властивості, так і ті фізичні властивості, які обумовлені головним чином структурою електронної оболонки. Що стосується фізичних властивостей, обумовлених структурою ядра (масове число, радіоактивність, густина), то вони помітно відмінні між собою.

V. Закріплення нового матеріалу

1.     Записати ядерну реакцію, що відбувається, коли Алюміній Al бомбардують альфа-частинками. Ця реакція супроводжується вибиванням протона.

2.     Скільки ядер радіоактивного елемента залишиться через 3200 років, якщо період його піврозпаду 1600 років, а початкова кількість – 10⁹?

VІ. Підсумок уроку

Як ви гадаєте, чому навіть сьогодні спостерігаються масові аномалії рослин і тварин?

VІІ. Домашнє завдання

Опрацювати конспект; підготувати повідомлення за даною темою.