Дидактическая цель: Сформировать умения записывать ядерные реакции, уметь определять неизвестный продукт реакции с использованием законов сохранения массового числа и заряда, обосновать существование ядерной энергии как одной из форм энергии, формировать умение вычислять энергетический выход ядерных реакций.
Воспитательная цель: Раскрыть роль эксперимента в научном познании, продолжить формирование диалектико-материалистического мировоззрения учащихся, развивать познавательный интерес к предмету.
Развивающая цель: Развитие умений учащихся анализировать результаты эксперимента, формулировать выводы, развивать умение работать с табличными данными при решении задач, формировать познавательные способности учащихся.
Тип урока: Изучение нового материала
Вид урока: Беседа, рассказ
Ход урока
Атомные ядра при взаимодействиях испытывают превращения. Эти превращения сопровождаются увеличением или уменьшением кинетической энергии участвующих в превращениях частиц.
Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим ядерные реакции на нейтронах и научимся рассчитывать энергетический выход.
Запишите тему урока.
Итак, ядерными реакциями называют изменение атомных ядер при взаимодействиях их с элементарными частицами или друг с другом.
Впервые в истории человечества искусственное превращение ядер было осуществлено Резерфордом в 1919 году. Он осуществил мечту всех алхимиков. Ему удалось бомбардировать азот 
α-частицами и получить ядро изотопа кислорода:
Что называют изотопом? Написать данную реакцию
Резерфорд предположил, что для разрушения или преобразования ядра нужна очень большая энергия.. наиболее подходящими носителями большой энергии в то время и были α-частицы, вылетающие из ядер при радиоактивном распаде.
1932 год, сотрудники Резерфорда, Уолтон и Кокрофт впервые расщепили 
на две α-частицы, с помощью искусственно ускоренных протонов.
Написать данную реакцию:
Это была первая реакция на быстрых протонах.
Что представляет собой α-частица?
Эта реакция идет с выделением огромной энергии 17,6 МэВ. Выделяющаяся при ядерных реакциях энергия может быть очень огромной. Но использовать её путем осуществления столкновений ускоренных частиц (или ядер) с неподвижными ядрами мишенями, практически нельзя. Ведь большая часть ускоренных частиц пролетает мимо ядер мишеней, не вызывая реакции.
1934 год, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, получили искусственные радиоактивные ядра фосфора, путем бомбардировки 
α-частицами.
Написать реакцию:
Это был впервые полученный радиоактивный фосфор.
В последствии было получено свыше 1000 радиоактивных изотопов. Где они применяются мы поговорим на следующих уроках.
Открытие нейтронов было поворотным пунктом в исследовании ядерных реакций, так как нейтроны лишены заряда и они беспрепятственно проникают в атомные ядра и вызывают их изменения.
Итальянский физик Энрико Ферьми первым начал изучать реакции, вызываемые нейтронами. Он обнаружил, что ядерные превращения вызываются не только быстрыми нейтронами, но и медленными нейтронами. Причем медленные нейтроны оказываются в большинстве случаев даже гораздо более эффективными.
Как уже было сказано, что каждая реакция протекает с выделением или поглощением энергии.
Энергетическим выходом ядерной реакции называется разность энергий покоя ядер и частиц до и после реакции.
Данная энергия выражается в Джоулях, но нам предстоит ее выражать в МэВ. Для этого наша формула будет выглядеть следующим образом:
А теперь давайте рассчитаем энергетический выход реакции Уолтона и Кокрофта.
Е-? |
Решение |
|
|
На самом деле эта реакция проходит с выделением энергии 17,6 МэВ, у нас значение данной энергии получилось меньше, так как мы не учитывали кинетическую энергию протона, так как он был разогнан на ускорителе.
На закрепление:
- рассчитать энергетический выход реакции
- Самостоятельная работа по карточкам.