Цели урока:
- Углубить представление учащихся о радиоактивности;
- Сформировать понимание необходимости сберечь нашу планету, не допустить её разрушения и гибели;
- Формирование творческого мышления;
- Формирование способностей к самопознанию, самовоспитанию, самосовершенствованию через раскрытие творческих и интеллектуальных возможностей;
Ход урока
Ребята, сегодня у нас необычный урок. Он необычен своей формой и ещё тем, что проводится 24 апреля в канун трагических событий - крупнейшей катастрофы века - авария на Чернобыльской атомной электростанции. (26 апреля 1986 года).
После этой трагедии человек понял, насколько "коварна" и опасна ядерная энергия, что нужны надёжные системы контроля за ней, что она может не только служить людям источником электрической энергии, но и нести им разрушения и беды. Академик В.А.Легасов сравнил последствия этой аварии с извержением вулкана Везувия.
Перед тем, как начать наш урок, предлагаю почтить память всех пострадавших от ядерной энергии минутой молчания.
В ходе нашей конференции мы рассмотрим следующие темы:
Презентации: "Применение мирного атома", "История аварий на АЭС".
Сообщение: "Атомные электростанции - классификация, достоинства, недостатки, принцип работы".
Сообщение: "Учёные физики-ядерщики".
Сообщение: "Ионизирующее излучение и его влияние на человека".
Исследование: "Проверка закона радиоактивного распада".
Сообщения: "1. Использование ядерных взрывов в мирных целях."
"2. Рентгеновский кабинет".
Явление радиоактивности открыл Беккерель.
Радиоактивность бывает двух видов: естественная и искусственная.
Естественная радиоактивность - это процесс спонтанного превращения ядер некоторых атомов в ядра других атомов под действием внутриядерных сил. Процесс сопровождается испусканием гамма-квантов, альфа- и бета частиц.
Искусственная радиоактивность-это образование новых радиоактивных ядер из любых ядер атомов, встречающихся в природе, путём облучения исходных ядер элементарными частицами или гамма-квантамир.
Применение ядерной энергии для преобразования её в электрическую впервые было осуществлено в нашей стране в 1954 году в Обнинске.
Мощность 1-ой АЭС 5000 кВт.
Энергия выделяющаяся в реакторе, использованная для превращения воды в пар, который вращал затем турбину.
-В мире 420 атомных реакторов. В черте Москвы 8 работающих 7 из них в институте Курчатова. Всего в России 10 станций, которые дают 14% от всей энергии -Строят АЭС в центральной части страны.
(Плакаты: преимущества и недостатки ядерной энергии)
В марте 1979 году произошла тяжёлая, перед Чернобыльской, авария на американской АЭС. После этого случая американцы не ввели в строй ни одного реактора. В Швейцарии принято решение о постепенном закрытии АЭС. Во Франции 74% энергия АЭС. Ежегодно 200 тысяч школьников ходят туда на экскурсии. Лишь Великобритания,
Камышанова Валентина Леонидовна 209-312-994
Франция и Россия планируют строительство новых АЭС, несмотря на активное сопротивление общественности. Сырьём является уран и торий - их запасов в земной коре хватит на 50 тысяч лет. В морской воде урана в 1000 раз больше, чем в земной коре.
1. Презентации: - "Применение мирного атома"
- "История аварий на АЭС". (Приложение 1)
2. Сообщение: "Атомные электростанции" (готовят учащиеся)
3. С именами каких учёных связано понятие "ядерная энергия".
Английский физик Эрнест Резерфорд, профессор Кембриджского университета и директор Кавендишской лаборатории, уроженец Новой Зеландии, жил с 1871 по 1937 год. Им было установлено строение атома, доказано, что в нём есть ядро. Он понял,что такое радиоактивность и первый осуществил искусственное превращение ядер, открыл протон. Он чувствовал, что ядро атома может существовать как единая система лишь в том случае если в нём будет сконцентрирована большая энергия. Резерфорд предположил существование нейтральной частицы, которую впоследствии открыл его ученик, английский физик- экспериментатор Джеймс Чедвик.
Мария Склодовская - Кюри - физик и химик, доктор наук, профессор Парижского университета. Родилась в Польше, работала во Франции вместе со своим мужем Пьером Кюри. Пьер Кюри французский физик, прожил всего 35 лет, погиб в дорожной катастрофе. За годы работы над проблемой радиоактивности он, вместе с женой, успел многое сделать. Они изучали естественную радиоактивность урана, открыли радиоактивные элементы радий и полоний. Но самое главное - они исследовали влияние радиоактивности на живые организмы. Ими было установлено, что в малых дозах радиоактивное излучение, то есть естественным путём выделяющаяся ядерная энергия, оказывает лечебное действие. Это излучение можно использовать для просвечивания живых тканей. В больших дозах или при длительном воздействии радиоактивное излучение по-видимому грозит смертью, ведь Мария Кюри умерла в 1934 году от непонятной болезни - скоротечного злокачественного заболевания крови, вызванного, как установили врачи, многолетним обращением с радиоактивными веществами.
Энрико Ферми - итальянский физик - годы жизни 1901 - 1954. Занимался многими областями в физике. Родился в Риме, в 1938 году эмигрировал в Америку, где в Колумбийском университете и в Чикаго руководил исследовательскими работами по ядерной физике. Ферми доказал , что при делении ядра урана медленным нейтроном получается 2-3 новых нейтрона и развивается цепная ядерная реакция, а вместе с ней - всё увеличивающееся выделение ядерной энергии. В 1942 году под его руководством был пущен первый в мире ядерный реактор - устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, сопровождающаяся выделением ядерной энергии. Позже он принимал активное участие в создании и испытании первой атомной бомбы.
Игорь Курчатов - советский учоный, академик, жил с 1903 по 1960 год. Возглавлял с 1934 года в СССР работы и исследования по овладению ядерной энергии. Под его руководством в обстановке полной изоляции от международной науки были получены данные, необходимые для расчета ядерного реактора; создан первый советский уран - графитовый реактор, а затем и более мощные реакторы, задача которых - оставить ядерную энергию на службу промышленности. Курчатов возглавлял также работы по созданию атомной (1949) и водородной бомбы (1953).В первой из них ядерная энергия высвобождалась в результате деления тяжёлых ядер, во второй - в ходе слияния лёгких. В 1954 году при его участии построена первая в мире атомная электростанция; она работает и по сей день. Эта электростанция называется Обнинской АЭС и находится под Москвой. Он стремился подчинить ядерную энергию мирным целям.
С 1953 по 1989 год на Семипалатинском полигоне было проведено 343 испытаний ядерного оружия (14-18 в год). Их суммарная мощность в 2,5 тысяч раза превышает мощность взрыва ядерной бомбы, сброшенной на Хиросиму. На живущих там людях изучали действие радиации. В 1961 году был организован специальный диспансер, где их обследовали.
На 39% чаще болеют раком
Сокращается срок жизни на 10 лет
Рождаются ослабленные дети без иммунитета
Возросла детская смертность
4. Каково же действие ионизирующего излучение на живые организмы?(сообщения учащихся.)
Живая клетка - это сложный механизм, не способный продолжать нормальную деятельность даже при малых повреждениях.
Излучение радиоактивных веществ оказывает очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела на 0,001оС , нарушает деятельность клеток и вызывает лучевую болезнь.
5. Исследование: "ПРОВЕРКА ЗАКОНА РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА"
Цель работы. Экспериментально проверить закон радиоактивного распада.
Описание работы. В результате радиоактивного распада число радиоактивных ядер данного изотопа уменьшается со временем, превращаясь в другие ядра. Опыт показывает, что для каждого радиоактивных изотопов существует период полураспада T- промежуток времени, за который распадается половина начального числа атомов. Чем меньше период полураспада данного изотопа, тем большее число атомов распадается ежесекундно, и поэтому тем выше радиоактивность.
Найдём, по какому закону уменьшается со временем число атомов N данного изотопа вследствие радиоактивного распада - другими словами, определим зависимость N(t). Обозначим число атомов в начальный момент(t=0)как N0, то есть N(0)=N0. через время t=T, равное периоду полураспада, число атомов будет вдвое меньше начального, поэтому N(T)=N0/2. По истечении каждого следующего промежутка времени T число атомов уменьшается вдвое, поэтому N(2-T)=N0/22, N(3T)=N0/23 и так далее. Через время t=nT останется N(nT)=N0 * 2-n- атомов. Поскольку n=t/T, получаем закон радиоактивного распада: N (T)=N0 * 2-t/T.
Закон распада атомов не является законом, который управляет распадом одного атома, так как нельзя предугадать, когда пройдёт этот распад. Распад атома не зависит от его возраста, т.е. атомы "не стареют".
За время Т каждое из радиоактивных ядер распадается с вероятностью ?. Процесс радиоактивного распада можно промоделировать подбрасыванием монет, при котором с той же вероятностью (1/2) выпадают или "орёл" или "решка". Примем, что если выпадает "орёл", ядро уцелело, если же "решка" - распалось. Каждое бросание монет соответствует для ядра протеканию промежутка времени, равного периоду полураспада.
Оборудование.
128 монет, банка, разнос.
Ход работы
Отсчитаем начальное количество монет N0=128, перемешаем их в банке и высыпем на разнос.
Подсчитаем число "нераспавшихся" монет (т.е. число монет, лежащих "орлом" вверх), собрали их обратно в банку, снова перемешаем их и высыпем на разнос.
Опыт повторим 10 раз.
Заполним таблицу 1.
Повторим опыт ещё два раза. Результаты занесём в таблицы 2 и 3.
Построим графики, соответствующие опытам.
| Количество бросаний n=t/T | Количество "нераспавшихся" монет, N | Количество "распавшихся" монет, N`=N-N0 |
| 0 | 128 | 0 |
| 1 | 72 | 56 |
| 2 | 36 | 36 |
| 3 | 18 | 18 |
| 4 | 10 | 8 |
| 5 | 9 | 1 |
| 6 | 5 | 4 |
| 7 | 3 | 2 |
| 8 | 1 | 2 |
| 9 | 0 | 1 |
| Количество бросаний n=t/T | Количество "нераспавшихся" монет, N | Количество "распавшихся" монет, N`=N-N0 |
| 0 | 128 | 0 |
| 1 | 66 | 62 |
| 2 | 35 | 31 |
| 3 | 14 | 21 |
| 4 | 6 | 8 |
| 5 | 3 | 3 |
| 6 | 0 | 3 |
| 7 | ||
| 8 | ||
| 9 | ||
| 10 | ||
| Количество бросаний n=t/T | Количество "нераспавшихся" монет, N | Количество "распавшихся" монет, N'=N-N0 |
| 0 | 128 | 0 |
| 1 | 58 | 70 |
| 2 | 33 | 25 |
| 3 | 14 | 19 |
| 4 | 5 | 9 |
| 5 | 2 | 3 |
| 6 | 0 | 2 |
| 7 | ||
| 8 | ||
| 9 | ||
| 10 |
Авария на атомной подводной лодке "Курск".
Николай Павлов - мой соотечественник, мой ученик, служил на этом корабле, доблестно отдавая долг Родине. В этой трагедии погибло несколько десятков молодых ребят. Родители не дождались их из армии.
В средней школе села Лесково Калачеевского района Воронежской области создан уголок памяти Николая Павлова. Захоронен в Воронеже на аллее славы.
6. Следующий наш вопрос: "Могут ли использоваться ядерные взрывы в мирных целях?" ( сообщение учащихся)
Заключение.
А. Эйнштейн: Обнаруженная сила урана угрожает больше, чем когда мы зажигаем спичку. Дальнейшее развитие человечества не от уровня технических достижений, моральных принципов.
Английский Физик Джим Ашби: Несомненно, что у многих людей представление об атомной энергии связано с трагическими событиями. Очень жалко, что этими событиями заявило о себе самое большое достижение человеческой мысли - обуздание энергии атомного ядра.
Человек должен всегда помнить, что Природа мудра, и, вторгаясь в её тайны, нельзя нарушать её законы. Кроме того, в своих действиях нужно руководствоваться правилом: "Не навреди!", будь осмотрительным, внимательным, а главное - всегда помни о других людях, ценности жизни, уникальности нашей планет.