Ядерные реакции. Ядерная энергетика

Ядерные реакции. Ядерная энергетика(9кл) 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 диалектико­материалистического 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: Комбинированный Формы работы: Беседа, рассказ Ход урока Орг.момент(2мин) Повторение пройденного материала (в форме фронтальной беседы, 5мин) Что такое естественная радиоактивность? (Явление самопроизвольного распада ядер  атомов урана, тория, и радия с образованием новых ядер и выделением альфа, бета и  гамма­излучений). Что такое альфа­распад ядер и как он возникает? (распад ядра, при котором  происходит вылет альфа­частицы) Каково правило смещения Содди при альфа­распаде? (При альфа­распаде исходное  атомное ядро превращается в ядро нового элемента, расположенного в таблице  Менделеева на две клетки левее исходного). В какое ядро превращается торий (234) при трех последовательных альфа­распадах? (полоний­222) Что такое бета­распад и как он возникает при распаде ядер? (Распад ядра, при  котором происходит вылет электрона (бета­частицы)) Каково правило Содди для бета­распада? (При бета­распаде исходное ядро  превращается в ядро другого элемента, расположенного в таблице Менделеева на одну  клетку правее исходного). Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа сурьмы(133) после четырех бета­ распадов? (цезий­133) Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа лития (8) после одного альфа­ распада и одного бета­распада? (ядро атома гелия­4). Изложение нового материала (см.параграф 26, стр. 116 уч­ка).(18мин) 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 – «Ядерные реакции. Ядерная энергетика». Итак, ядерными реакциями называют изменение атомных ядер при взаимодействиях их с  элементарными частицами или друг с другом. Ядерные реакции обычно осуществляются  путем бомбардировки тяжелых ядер элементарными частицами или легкими ядрами,  ускоренными до больших энергий. Ядро захватывает бомбардирующую частицу, поглощает ее энергию и переходит в возбужденное состояние. Ядро становится неустойчивым и  превращается в новое ядро с испусканием другой частицы. В любой ядерной реакции выполняются законы сохранения электрического заряда и числа  нуклонов: суммы зарядов и массовых чисел ядер и частиц, вступающих в ядерную реакцию,            равны суммам зарядов и массовых чисел конечных продуктов (ядер и частиц) реакции.  Выполняются также законы сохранения энергии, импульса и момента импульса. Впервые в истории человечества искусственное превращение ядер было осуществлено  Резерфордом в 1919 году. Он осуществил мечту всех алхимиков. Ему удалось  α бомбардировать азот  Написать данную реакцию ­частицами и получить ядро изотопа кислорода: Резерфорд предположил, что для разрушения или преобразования ядра нужна очень большая  α энергия.. наиболее подходящими носителями большой энергии в то время и были  ­частицы,  вылетающие из ядер при радиоактивном распаде. 1932 год, сотрудники Резерфорда, Уолтон и Кокрофт впервые расщепили  частицы, с помощью искусственно ускоренных протонов. Написать данную реакцию: на две  ­α Это была первая реакция на быстрых протонах. каждая реакция протекает с выделением или поглощением энергии. Ядерная реакция характеризуется энергией ядерной реакции ΔE (энергетическим выходом  реакции), равной разности энергий покоя ядра и частиц до реакции и после нее, т.е. Энергетическим выходом ядерной реакции называется разность энергий покоя ядер и  частиц до и после реакции. где (m1+m2)— сумма масс частиц до реакции, (m3+m4)— сумма масс частиц после реакции. Если ΔE >0, то реакция идет с выделением энергии и  называется экзотермической, еслиΔE <0, то реакция идет с поглощением энергии и  называется эндотермической. 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. Закрепление материала(15мин):  1. 2. 3. 4. 35 10 24 56 17Cl + 1 5B + 4 12Mg + 4 26Fe + 1 0n → 1 2He → 1 1p + 0n + 2He → 27 0n → 56 14Si + 25Mn + Закончите уравнение ядерных реакций: Ответы:   Определите энергетический выход реакций: 7 9 1. 2. 0n + 13 0n → 4 2He  → 1 3Li + 1 4Be + 4 2He  + 13H; 6C. Итог и рефлексия:( 2мин)  Что такое ядерная реакция? Какие новые понятия выучили?  Что нового узнал.. Чему научился.. Д/з:( 3мин) параграф 26­27. №26.4,  24.2