Тізбекті ядролық реакциялар

Слайд, Оқулық, оқыту әдістемесі, Физика және математика журналдары

Мұғалімге арналған нұсқаулық,

Ғаламтор мәліметтері

• Атом ядросы, ядроның нуклондық моделі, ядродағы нуклондардың байланыс ядросы, табиғи радиактивтік, радиактивті ыдырау заңы, иондаушы сәулелерді тіркеу әдістері, ауыр ядролардың бөлінуі, тізбекті яролық реакциялар, ядролық реактор, термоядролық реакциялар туралы білу,
• топ болып жұмыс жасауға, бір - бірін сыйлауға, ұқыптылыққа үйрету

• Сын тұрғысынан ойлауға үйрету;
• Тарау бойынша оқушылардың ой қорытындыларын жасау;

Мұғалім үшін

оқу нәтижелері

• Топпен жұмыс жасау арқылы тарауды қайталап шығу;

Оқушылардың өзін-өзі, сыныптастарын бағалау мүмкіндігін жасау;

1. Үй тапсырмасын сұрау

2. Ой қозғау

3. Ой толғаныс

Оқушы

ның іс-әрекеті

І. Ұйымдастыру:оқушылармен амандасу. Психологиялық тренинг: Оқушылардың бір-біріне сәттілік тілеуі. Топтарға бөлу: төрт түрлі- түсті стикер қағаз түсі бойынша.

“ . . . Адамзат үшін ХХІ ғасыр жаңа технологиялардың ғасыры болмақ, ал осы жаңа технологияларды жүзеге асырып, өмірге енгізу, игеру және жетілдіру - бүгінгі мектеп оқушылары сіздердің еншілеріңіз”
Н. Назарбаев

ІІ. Ой қозғау: 1) Үй тапсырмасын сұрау: «Кім жылдам?»

Сұрақтар:

1. Ғылыми -техникалық прогресс дегеніміз не?

2. Ғылыми -техникалық прогресс қандай кезеңдерді құрайды?

3. Ғылыми техникалық революция ықпалы

4. Ғылыми - техникалық революция мазмұны

5. ҒТП-тің талаптары

2) «Еске түсіру стратегиясы»: топтық жұмыс

1-топ: Иондаушы сәулелерді тіркеу әдістері

• Фотоэмульсия әдісі
• Сцинтилляциялық санағыш
• Гейгердің газразрядтық санағышы
• Вильсон камерасы
• Көпіршікті камера

2-топ: Табиғи радиактивтік.

• α -ыдырау, β-ыдырау, γ - ыдырау.
• Радиактивті ыдырау заңы.

3-топ: Атом ядросының құрамы. Байланыс энергиясы.

• Ядроның протонды-нейтрондық моделі.
• Ядролық күштер
• Байланыс энергиясы
• Масса ақауы
• Меншікті байланыс энергиясының массалық санға тәуелділігі

4-топ:Ауыр ядролардың бөлінуі. Тізбекті ядролық реакциялар. Ядролық реактор.

ІІІ . Ой толғаныс:

1. «Ортадағы қаламсап стратегиясы» есептер шығару: 1) топтық

жұмыс

1-топ.

№1. Мына бейтарап атомдарда қанша электрон, протон, нейтрон, нуклон бар? $_{2}^{3}{Не}$ , $_{4}^{7}{Ве. }$

№2. Менделеев кестесін пайдаланып, ядролық реакцияны

толықтырып жазыңдар:

$_{13}^{27}{Al}$ + $_{0}^{1}n$ → $_{2}^{4}{He}$ + ?

$_{30}^{65}{Zn + \ _{0}^{1}{n\ \rightarrow \ ?\ + \ _{2}^{4}{He}}}$

№3. Азот $_{7}^{15}N$ атом ядросының байланыс энергиясын есептеп шығарыңдар (m _p =1, 00728 м. а. б., m _n =1, 00866м. а. б. , M _я =15, 00011 м. а. б. )

1-топ.

№1. $_{2}^{3}{Не}$ : Z=2, A=3, N=A-Z= 3-2=1. 2Z+ N- нуклон жұбы

$_{4}^{7}{Ве}$ : Z=4, A=7, N=A-Z= 7-4= 3. 4 Z + 3 N - нуклон жұбы

№2. $_{11}^{24}{Na, \ \ }$ $_{28}^{62}{Ni}$

№3. Шешуі: $E = \mathrm{\Delta}mc^{2}\ \ \ \$ ;

$\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ E =$ ((Z*m _p +Nm _n ) -Mя) *931, 5МэВ) *931, 5МэВ

E=((7*1, 00727+8*1, 00866) -15, 00011) *931, 5 MэВ. =111, 8 MэВ.

2-топ

№1. Мына бейтарап атомдарда қанша электрон, протон, нейтрон, нуклон бар? $_{12}^{24}{Мg}$ , $_{12}^{26}{Mg}$

№2. Менделеев кестесін пайдаланып, ядролық реакцияны

толықтырып жазыңдар:

? + $_{1}^{1}H$ → $_{11}^{22}{Na}$ + $_{2}^{4}{He}$

$_{19}^{41}{K\ + \ ?\ \rightarrow \ _{20}^{44}{Ca + \ _{1}^{1}H}}$

№3. Оттек $_{8}^{17}О$ атом ядросының байланыс энергиясын есептеп шығарыңдар (m _p =1, 00728 м. а. б., m _n =1, 00866м. а. б. , M _я =16, 999 м. а. б. )

2-топ. Шешулері:

№ 1. $_{12}^{24}{Мg}$ : Z=12, A=24, N=A-Z= 24-12= 12.

12Z + 12N -нуклон жұбы

$_{12}^{26}{Mg}$ : Z=12, A=26, N= A-Z=26-12= 14. 12Z + 14N -нуклон жұбы

№2. $_{12}^{25}{Mg}$ , $_{2}^{4}{He}$

№3.

Шешуі: $E = \mathrm{\Delta}mc^{2}\ \ \ \$ $E = \mathrm{\Delta}m931, 5$ МэВ

Е=((Z*m _p +Nm _n ) -Mя) *931, 5МэВ

E=((8*1, 00727+9*1, 00866) -16, 999) *931, 5= 127, 7MэВ.

3-топ

№1. Мына бейтарап атомдарда қанша электрон, протон, нейтрон, нуклон бар? $_{18}^{40}{Ar}$ , $_{20}^{40}{Ca}$

№2. Менделеев кестесін пайдаланып, ядролық реакцияны

толықтырып жазыңдар:

$_{25}^{55}{Mn}$ + ? → $_{26}^{56}{Fe}$ + $_{0}^{1}n$

$_{1}^{2}{H + \ \gamma\ \rightarrow \ _{1}^{1}{H + \ ?}}$

№3. Төмендегі ядролық реакция кезінде энергия бөліне ме, әлде жұтыла ма? $_{7}^{14}N +_{2}^{4}{He =_{8}^{17}{O +_{1}^{1}H}}$

( $М_{_{7}^{14}N}$ =14, 00307 м. а. б., $M_{_{2}^{4}{He}}$ =4, 002603 м. а. б., $M_{_{8}^{17}O}$ =16, 999134 м. а. б., $M_{_{1}^{1}H}$ =1, 007825 м. а. б. )

Шешулері:

№1. $_{18}^{40}{Ar}$ : Z=18, A=40, N=A-Z=40-18= 22. 18Z + 22N -нуклон жұбы

$_{20}^{40}{Ca}$ : Z=20, A=40, N=A-Z=40-20= 20. 20Z + 20N -нуклон жұбы

№2. $_{1}^{\ \ \ \ \ \ 2}H$ , $_{0}^{1}n$

№3

Шешуі: ∆Е=[( $\ М_{_{7}^{14}N} + M_{_{2}^{4}{He}}$ ) -( $\ M_{_{8}^{17}O} + M_{_{1}^{1}H}$ ) ] 931, 5 MэВ.

∆Е=[(14, 00307+4, 002603) -(16, 999134+1, 007825) ] 931, 5 MэВ=[18, 005673 -18, 006959] 931, 5 MэВ=- 0, 001286*931, 5 MэВ= -1, 198 MэВ=-1, 2 MэВ.

-энергия жұтылады.

4-топ

№1. Мына бейтарап атомдарда қанша электрон, протон, нейтрон, нуклон бар? $_{6}^{13}C$ , $_{7}^{14}N$ .

№2 Менделеев кестесін пайдаланып, ядролық реакцияны

толықтырып жазыңдар: $_{13}^{27}{Al}$ + γ → $_{12}^{26}{Mg}$ + ?

$_{94}^{239}{Pu +_{2}^{4}{He\ \rightarrow \ ?\ +_{0}^{1}n}}$

№3. Радиоактивті кобальттың жартылай ыдырау периоды 72 тәулік. Массасы 4 г кобальттың 216 тәулікте ыдырайтын бөлігінің массасы?

Шешулері:

№1. $_{6}^{13}С$ : Z=6, A=13, N=A-Z=13-6=7. 6Z + 7N -нуклон жұбы

$_{7}^{14}N$ : Z=7, A=14, N=A-Z=14-7= 7. 7Z + 7N -нуклон жұбы

№2. $_{1}^{1}Н$ , $_{96}^{243}{Сm}$ - кюрий.

№3. Бер: Шешуі:

T = 72 тәулік m=m ₀ * $2^{\frac{- t}{T}}$

m ₀ =4г m=4* $2^{\frac{- 216}{72}}$ =2 ² *2 ^-3 = 2 ^-1 = $\ \frac{1}{2}$ =0, 5(г)

T=216 тәулік ∆m=m-m ₀ =4-0, 5= 3, 5 (г)

∆m - ?

2) Тақтаға жеке оқушыларға есеп шығарту:

№8. 2. 12.

$_{90}^{233}{Th}$ элементі төрт α-ыдырау мен екі β-ыдырауға ұшырағаннан кейін

қандай химиялық элемент түзіледі?

Шешуі: $_{90}^{232}{Th}\ \rightarrow 4\alpha + 2\beta + Х$

$_{90}^{232}{Th}\ \rightarrow 4\ _{2}^{4}{Не} + 2\ _{- 1}^{0}е + \ _{84}^{216}{Po}$ .

№25.

$_{92}^{235}U$ уранның бір ядросы екі жарықшаққа бөлінгенде 200 МэВ энергия босап шықса, осы ураннан 1 г ядролық реакторда «жанғанда» қандай энергия бөлінеді?( М=235*10 ^-3 кг/моль, q =29*10 ⁶ Дж/кг,

N _A = 6 *10 ²³ моль ^-1 )

Шешуі:

Бер: ХБЖ Шешуі:

∆Е =200 MэВ 320*10 ^-13 Дж E=∆Е*N (1)

m =1 г 10 ^-3 кг N=N _A $\frac{m}{\ M}$ (2)

М=235*10 ^-3 кг/моль E=∆Е N _A $\frac{m}{M}$

q =29*10 ⁶ Дж/кг E=320*10 ^-13 Дж *6 *10 ²³ моль ^-1 *

Е -? * $\frac{10^{- 3}кг}{235*10^{- 3}кг/моль} = 8, 2*{10\ }^{10}Дж$

m ₁ -? m ₁ = $\frac{8, 2*10^{10}}{29*10^{6}} = 2, 8*10^{3}$ кг

2. Cергіту сәті. Би. Физминутка.

3. Тестімен жұмыс: 1-4 нұсқа

1-нұсқа

1. Альфа-сәулесі дегеніміз

А) Электрондар ағыны.

В) Протондар ағыны.

С) Фотондар ағыны.

Д) . Гелий атомы ядроларының ағыны.

Е) Нейтрондар ағыны.

2. Атомның планетарлық моделін ұсынған ғалым:

A) В. Гейзенберг.

В) Д. Томсон.

С) . Э. Резерфорд.

Д) А. Беккерель.

Е) Н. Бор.

3.

А) Электрон.

В) . Нейтрон.

С) Позитрон.

Д) Протон.

Е) Нейтрино.

4 . Нейтронның заряды:

А) -1, 6·10 ^-19 Кл.

В) . 0 .

С) 1, 6·10 ^-19 Кл.

Д) 16·10 ^-19 Кл.

Е) 0, 16·10 ^-19 Кл.

5 . Реттік номері Z элемент ядросының альфа-ыдырауы нәтижесінде пайда болған элементтің Менделеев кестесіндегі реттік номері:

A) Z+2.

B) . Z-2 .

C) Z+1.

Д) Z-1.

Е) Z.

6. Атом шығаратын фотонның жиілігі Е ₀ энергиялы негізгі күйден Е ₁ энергиялы қозған күйге өту кезінде неге тең?

A)

B)

C)

D)

E)

7 . Нуклондар бола алатын бөлшектер жұбы -

А) . протон және нейтрон

В) протон және нейтрино

С) протон және электрон

Д) электрон және позитрон

Е) электрон және нейтрино.

8. Радиоактивті сәуле шығару көзінен қашықтық 4 есе көбейсе, радиация активтілігі

А) 4 есе кемиді

В) 16 есе көбейеді

С) өзгермейді

Д) 16 есе кемиді

Е) 4 есе көбейеді

9. Радиоактивтік апат зонасында противогаз және резеңкеленген киімнің сыртқы факторлардан сақтауы

1. α - сәуле шығарудан

2. β - сәуле шығарудан

3. γ - сәуле шығарудан

А) Ешқайсысынан сақтамайды

В) 1 және 3

С) тек 1

Д) 1 және 2

Е) 1, 2 және 3.

10. Термоядролық реакцияны көрсетіңіз
A) Протонның нейтронға айналу реакциясы.
B) Нейтронның протонға айналу реакциясы.
C) Сутегі ядроларының жылу бөлу арқылы бірігу реакциясы.
D) Уран ядроларының жылу бөлу арқылы ыдырау реакциясы.
E) Жауаптар арасында дұрыс жоқ.

2- нұсқа

1. Массалық сан дегеніміз

А) ядродағы нуклондар саны

В) ядро массасы

С) ядродағы позитрондар саны

Д) ядродағы нейтрондар саны

Е) ядродағы протондар саны

2. Төменде көрсетілген элементтердің ішінен ядролық реактордың негізгі элементтері болып табылатыны

1) ядролық отын

2) нейтрондарды баяулатқыш

3) жылу тасымалдағыш

4) реакция жылдамдығын реттегіш

5) турбина

А) 1, 2, 3

В) 1, 2, 4

С) 1, 2, 3, 4, 5

Д) 1, 3, 5

Е) 1, 2, 3, 4.

3. α - бөлшектерінің заряды