УСІ УРОКИ ФІЗИКИ
9 клас

2-й семестр

 

ЯДЕРНА ФІЗИКА

 

4. Атомне ядро. Ядерна енергетика

Урок 2/49

Тема. Склад радіоактивного випромінювання

 

Мета уроку: ознайомити учнів із властивостями радіоактивного випромінювання.

Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу.

План уроку

Контроль знань

5 хв.

1. Які частинки входять до складу атома? Атомного ядра?

2. Як визначити число нуклонів у ядрі? Число протонів? Число нейтронів?

3. Про що свідчило явище радіоактивності?

Демонстрації

7 хв.

1. Таблиця «Альфа-, бета- і гамма-промені».

2. Відео-фрагмент «Відкриття природної радіоактивності»

Вивчення нового матеріалу

27 хв.

1. α-випромінювання.

2. β-випромінювання.

3. γ-випромінювання

Закріплення вивченого матеріалу

6 хв.

Контрольні питання

 

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. α-випромінювання

Після відкриття радіоактивних елементів почалося дослідження фізичної природи їхнього випромінювання.

Коли в руках дослідників виявилися потужні джерела радіації, у мільйони разів сильніші, ніж уран (це були препарати радію, полонію, актинію), можна було більш докладно ознайомитися з властивостями радіоактивного випромінювання. У перших дослідженнях з цієї теми найактивнішу участь узяли Ернест Резерфорд, подружжя Марія і П’єр Кюрі, А. Беккерель, інші учені.

1899   р. Резерфорд, вивчаючи іонізуючу здатність радіоактивного випромінювання, знайшов, що воно неоднорідне й складається з двох частин, які він назвав α- і β-променями.

1900   р. французький фізик П. Віллард установив, що до складу радіоактивного випромінювання входить і третя складова, котру він назвав γ-променями.

Таким чином,

Ø  було встановлено, що радіоактивне випромінювання складається з α-, β- і γ-променів.

Альфа-частинка — позитивно заряджена частинка, утворена 2 протонами й 2 нейтронами, ідентична ядру атома Гелію.

Альфа-частинки, утворені під час розпаду ядра, мають початкову кінетичну енергію в діапазоні 1,8—15 МеВ. Під час руху альфа-частинки в речовині вона створює сильну іонізацію й у результаті дуже швидко втрачає енергію. Енергії альфа-частинок, що виникають у результаті радіоактивного розпаду, не вистачає навіть для подолання шару шкіри, тому радіаційний ризик у разі зовнішнього опромінення такими альфа-частинками відсутній. Однак проникнення альфа-активних радіонуклідів усередину тіла, коли опроміненню піддаються безпосередньо тканини організму, дуже небезпечне для здоров’я. Небезпечне для здоров’я також зовнішнє опромінення високоенергетичними альфа-частинками, джерелом яких є прискорювач.

Альфа-частинки складають істотну частину первинних космічних променів; більшість з них є прискореними ядрами гелію (із зоряних атмосфер і міжзоряного газу), деякі виникли в результаті ядерних реакцій сколювання з більш важких ядер космічних променів. Альфа-частинки високих енергій можуть бути отримані за допомогою прискорювачів заряджених частинок.

Маса альфа-частинки складає 6,64 · 10-27 кг.

2. β-випромінювання

Негативно заряджені бета-частинки є потоком електронів, які швидко летять.

Бета-промені під дією електричних і магнітних полів відхиляються від прямолінійного напрямку. Швидкість частинок у бета-променях близька до швидкості світла. Бета-промені здатні іонізувати гази, викликати хімічні реакції, люмінесценцію, діяти на фотопластинки.

Значні дози бета-випромінювання можуть викликати променеві опіки шкіри й призвести до променевої хвороби. Ще більш небезпечне опромінення від бета-активних радіонуклідів, що потрапили всередину організму.

Бета-випромінювання має значно більшу проникну здатність, ніж альфа-випромінювання.

3. γ-випромінювання

Гамма-випромінювання, (γ-промені) — вид електромагнітного випромінювання з надзвичайно маленькою довжиною хвилі.

Гамма-промені, на відміну від α-променів і β-променів, не відхиляються електричними й магнітними полями і характеризуються більшою проникною здатністю за рівних енергій та інших рівних умов. Гамма-промені викликають іонізацію атомів речовини.

Опромінення гамма-променями залежно від дози й тривалості може викликати хронічну й гостру променеву хворобу, спричинити виникнення різних видів онкологічних захворювань. У той же час гамма-опромінення пригнічує зростання ракових та інших клітин, що швидко діляться.

 

Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу

·       Як стали називати здатність атомів деяких хімічних елементів до мимовільного випромінювання?

·       Чому для з’ясування складу радіоактивного випромінювання використовувалося магнітне поле?

·       Яке з трьох α-, β- і γ-випромінювань не відхиляється магнітним та електричним полями?

 

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1). Якісні питання

1. Назвіть види радіоактивного випромінювання в порядку зростання їхньої проникної здатності?

2. Яка особливість радіоактивного випромінювання здавалася фізикам найбільш загадковою?

3. На що витрачається кінетична енергія а-частинок, що пролітають через речовину?

4. Порівняйте α- і β-випромінювання: що між ними спільного й у чому відмінності цих видів випромінювання?

5. Порівняйте α- і γ-випромінювання: що між ними спільного й у чому відмінності?

6. Порівняйте β- і γ-випромінювання: що між ними спільного й у чому відмінності?

 

Що ми дізналися на уроці

·       Було встановлено, що радіоактивне випромінювання складається з α-, β- і γ-променів.

·       Альфа-промені являють собою потік позитивно заряджених частинок.

·       Бета-промені являють собою потік електронів, що швидко летять.

·       Гамма-промені — електромагнітні хвилі високої частоти, що не змінюють у магнітному полі свого первинного напрямку.

 

Домашнє завдання

1. Підр.: §§ 32.

2. Зб.:

рів1 — № 17.1; 17.2; 17.3; 17.4; 17.5.

рів2 — № 17.6; 17.7; 17.10; 17.11, 17.12.

рів3 — № 17.26, 27.35; 17.28; 17.29.



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити