Цель урока: ознакомиться с особенностями ядерных реакций, научиться рассчитывать энергетический выход ядерных реакций.
Оборудование: проектор, компьютер.
Ход урока
1. Актуализация знаний.
Сегодня на уроке мы познакомимся с двумя лауреатами Нобелевской премии и реакциями, способными “перевернуть” весь мир.
2. Повторение ранее изученного материала, проверка выполнения домашнего задания (слайды 3-6)
- Расчёт энергии связи с помощью графика (тест)
- Расчёт энергии связи через дефект масс (тест)
- Проверка решения домашней задачи “Расчёт энергии связи через массу покоя ядра”: Определите энергию связи и удельную энергию связи в ядре атома ртути 200. Масса покоя ядра 200,028 а.е.м.
3. Изучение нового материала
Слайд 7. Ядра различных атомов состоят из различного количества протонов и нейтронов, имеют разную массу, размер, заряд, энергию связи. Добавляя или удаляя нуклоны, можно получить другое ядро, но самопроизвольные ядерные превращения (радиоактивность) были открыты в конце 19 века, а искусственные ядерные реакции осуществлены только в 20 веке. Это объясняется очень высокой устойчивостью ядер (большой энергией связи).
Ядерная реакция – это процесс, в котором изменяется состав атомных ядер при взаимодействии ядер друг с другом или с элементарными частицами.
Первая ядерная реакция осуществлена Э.Резерфордом в 1919 г.
Слайд 8. При осуществлении искусственных превращений атомных ядер возможно получение радиоактивных изотопов, не встречающихся в природе. Это явление было открыто Ирен и Фредериком Жолио-Кюри в 1934 году и названо искусственной радиоактивностью.
Слайд 9. Среди ядерных реакций необходимо выделить два вида, имеющих особое значение - реакции деления ядер тяжёлых элементов – тяжёлые ядра делятся на более лёгкие и реакции ядерного синтеза – лёгкие ядра объединяются, образуя более тяжёлые ядра.
Слайд10. Для всех ядерных реакций справедливы следующие особенности:
- Взаимодействующие ядра или частица и ядро должны вплотную приблизиться друг к другу (попасть в зону действия ядерных сил).
- Выполняется закон сохранения заряда.
- Выполняется закон сохранения массового числа.
- Выполняется закон сохранения импульса, момента импульса.
- Выполняется закон сохранения энергии (изменение кинетической энергии равно изменению энергии покоя участвующих в реакции ядер и частиц).
- Сопровождаются энергетическими превращениями.
Слайд 11. Ядерная реакция, как правило, сопровождается испусканием частиц или гамма-квантов, поэтому энергия, выделившаяся в результате ядерной реакции, может быть в виде энергии испускаемого гамма-кванта или кинетической энергии осколков.
Слайд 12. Ядерные реакции бывают двух типов: с выделением и поглощением энергии. Для того чтобы реакция второго типа произошла, требуется затратить энергию.
Энергетический выход ядерной реакции? это разность энергий покоя ядер и частиц, вступивших в реакцию, и энергий покоя ядер и частиц, возникших в результате реакции.
Слайд 13. При ядерной реакции энергия выделяется, если:
- Суммарная энергия образовавшихся частиц меньше суммарной энергии частиц, вступивших в реакцию (выделившаяся энергия равна их разности)
- Суммарная масса покоя образовавшихся частиц меньше суммарной массы покоя частиц, вступивших в реакцию
- Кинетическая энергия продуктов реакции больше кинетической энергии частиц, вступивших в реакцию
- Удельная энергия связи продуктов реакции больше удельной энергии связи частиц, вступивших в реакцию
Слайд 14. (просмотр анимации “Механизм ядерных реакций по Бору”)
Слайды 15-18. При решении задач могут быть реализованы следующие подходы: решение задач в системе СИ и через эквивалентную энергию (решение задач)
Слайд 14. Первичный контроль знаний (слайд 19)
Домашнее задание: параграф 106, упр 14(7) (слайд 20)