2. Опрос 10 мин

3. Объяснение 25 мин

4. Закрепление 5 мин

5. Задание на дом 2-3 мин

II. Опрос фундаментальный: 1. Термоядерные реакции. 2. Практическое использование термоядерной энергии»

Задачи:

1. Энергия излучения Солнца возникает вследствие цепочки ядерных реакций слияния, конечным результатом которых является пре­вращение четырех атомов водорода в один атом гелия. Определить, сколько воды можно было бы нагреть от 0⁰С до кипения за счет прев­ращения в гелий 4 г водорода.

2. Реакцию термоядерного синтеза Н + Н → Не + n изу­чают, направляя ускоренные до энергии 2 МэВ ядра дейтерия на тритиевую мишень. Детектор регистрирует нейтроны, вылетающие перпендикулярно направлению пучка ядер дейтерия. Определите энергию регистрируемых нейтронов, если в реакции выделяется энергия 1 7,6 МэВ.

III. Изотопы. Радиоактивные изотопы. Получение радиоактивных изото­пов (продукты распада урана в ядерном реакторе). Облучение образца. Мощные ускорители. Получение: плутоний - 238, америций-241, строн-ций-90, тулий-170 и т.д.

Применение радиоактивных изотопов:

Металлургия:

• Выявление факторов влияния на чугунно - и сталеварение (контроль содержания фосфора и серы).

• Контроль состояния внутренних полостей доменных печей.

• В лабораториях для изучения структуры сплавов.

• Гамма-дефектоскопия. Нейтронно-структурный анализ.

• Радиоизотопные следящие уровнемеры.

• При производстве проката для непрерывного измерения толщины стальной ленты.

Машиностроение:

• Определение степени износа движущихся частей машины.

• Непосредственная сигнализация о допустимом износе детали.

Текстильная промышленность: Для снятия статического заряда (ионизация воздуха).

Строительство:

Контроль плотности бетона. Сельское хозяйство: Консервация сельхозпродуктов. Космонавтика:

Энергетическая печка "Луноход-2" на .

Биология:

• Метод "меченых" атомов.

• Радиоуглеродный анализ ( C образуется в верхних слоях атмосферы).

Дополнительная информация: В ионизационных детекторах дыма имеется источник -излучения, ионизирующий воздух между металлическими пластинами-электродами, электрическое сопротивление между которыми постоянно измеряется с помощью специальной схемы. Образующиеся в результате -излучения ионы обеспечивают проводимость между электродами, а оказывающиеся там частицы дыма связываются с ионами и электронами, нейтрализуя их заряд и увеличивая таким образом сопротивление между электродами, на что реагирует электрическая схема.

Единица поглощенной дозы в Си - грей (Гр).

1 Гр - это доза, при поглощении которой 1 кг вещества получает 1 Дж энергии.

1 Гр = 1 Дж/кг.

1 Зв (зйверт) – единица эквивалентной дозы излучения. Он равен дозе облучения в в грей для гамма-лучей и бета-лучей. Для альфа-лучей коэффициент пропорциональности между дозой облучения в Гр и дозой облучения в Зв равен 10-20, а для нейтронов 5-10.

Внесистемные единицы. 1 рад - это доза, при которой облучаемому веществу массой 1 кг передается энергия 0,01 Дж. Он равен дозе облучения в рентгенах для гамма-лучей и бета-лучей. Для альфа-лучей коэффициент пропорциональности между дозой облучения в рентгенах и дозой облучения в рад равен 10-20, а для нейтронов 5-10. 1 Зв = 100 Р.

Биологическое действие радиоактивных излучений. Разрыв химических связей под действием радиоактивных излучений и образование в орга­низме свободных радикалов, обладающих способностью вступать в реак­ции и свойством регенерации (цепная реакция). Лечение - "связывание" или выведение из организма свободных радикалов (минеральная вода "нафтуся" и т.д.).

" ...полились жесткие рентгеновские лучи, не представимые человечес­кому уму вздрагивающие векторы электрического и магнитного полей, или более конкретные снаряды-кванты, разрывающие и решетящие все, что попадалось им на пути".

А. Солженицын

При облучении человека смертельной дозой γ-излучения (б Гр, 600 Р) в организме выделяется энергия Е = 70 кг·6 Гр = 420 Дж (чайная ложка горячей воды) и за счет этой энергии ионизируется 10¹⁵ молекул воды в 1 см³ (5 мг воды во всем организме - небольшая потеря). Образование свободных радикалов: Н₂О^- → ОН^- + Н; H₂ O⁺ → ОН + Н⁺.

При дозе 10000 Р человек погибает в течение часов или дней от поражения ЦНС.

При дозе 1000 - 5000 Р смерть наступает через 1-2 недели от крово­излияния в желудочно-кишечном тракте.

При дозе 300-500 Р - лучевая болезнь (поражение костного мозга). Доза 50-200 Р - помутнение хрусталика глаза. Доза 10 - временная стерильность, свыше 200 P - постоянная. Отдаленные последствия облучения: доза 100 Р приводит к 2 случаям лейкоза, 10 случаев рака щитовидной железы, 10 - рак молочной железы, 5 - рак легких на 1000 облученных. Генетические последствия облучения.

Естественный фон - 0,2 Р в год: естественные источники 72% (радон 54%, другие радиоактивные изотопы 30%, космическое излучение 16%), медицина 26%, радиоактивные осадки 1,3%, атомная энергетика 0,3%.

IV. Демонстрация кинофрагмента.

Задачи:

1. Вычислите, какая масса изотопа калия ⁴⁰К с периодом полураспада 1,25·10⁹ лет будет иметь такую же активность, как и опасная доза изотопа стронция ⁹⁰Sr (2000 расп/мин)? Какая масса природного калия создает такую активность, если содержание в нем радиоактивного изотопа К⁴⁰ составляет 0,012%? В какой массе хлорида калия содержится столько калия?

Вопросы:

1. Чем опасно радиоактивное излучение? Расскажите о мерах защиты от него.

V. §§ 102-104

1. Предложите проект утилизации отходов АЭС.

2. В чем суть экологических проблем, возникающих в связи с развитием ядерной энергетики?

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ. Нейтронно-активационный метод: В веществе, облучаемом нейтронами, протекают ядерные реакции (наиболее вероятная реакция - захват нейтрона ядром с испусканием γ – кванта). Образовавшийся изотоп радиоактивен. По количеству образовавшихся изотопов можно очень точно судить о первоначальной массе вещества. Так была установлена причина смерти Наполеона, возраст антиквариата /больше примесей/, получение сверх­чистых металлов.

"Трудности понятий увеличивается по мере приближе­ния их к начальным истинам в природе".

Н.И. Лобачевский

Урок 33. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ И ИХ СВОЙСТВА.

ЦЕЛЬ УРОКА: Ввести понятие "элементарная частица". Систематизировать знания учащихся об элементарных частицах.

ТИП УРОКА: комбинированный.

ОБОРУДОВАНИЙ: диапозитивы; "Электрон неисчерпаем".

ПЛАН УРОКА: