Тізбекті ядролық реакциялар

Сабақ жоспарының мақсаты:

Тізбекті ядролық реакциялар жайлы мағлұмат беру
Сындық масса жайлы мағұлмат беру
Атом бомбасының қолданылуы туралы ақпарат беру.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Тізбекті ядролық реакциялар»

«Бекітемін»

Күні: 06.03.2018

Сыныбы: 11

Пәні: физика

Сабақтың аты	§8.9. Тізбекті ядролық реакциялар
Сілтеме	Жоспар
Жалпы мақсаты	Тізбекті ядролық реакциялар жайлы мағлұмат беру Сындық масса жайлы мағұлмат беру Атом бомбасының қолданылуы туралы ақпарат беру
Күтілетін нәтиже	Тізбекті ядролық реакциялар жайлы мағлұмат алады Сындық масса жайлы мағұлмат алады Атом бомбасының қолданылуы туралы ақпарат алады
Негізгі идеялар	Атом ядросы өзара әсерлер кезінде бір-біріне айналады. Бұл айналуларға қатысқан бөлшектердің кинетикалық энергиясының артуы немесе кемуімен қабаттаса жүреді. Атом ядроларының элементар бөлшектерімен немесе бір-бірімен өзара әсерлесуі кезінде болатын өзгерістер ядролық реакциялар деп аталады. Уран ядросының бөлінуін 1938жылы неміс ғалымдары О. Ган мен Ф. Штрассман ашты. 1939 жылдың басында ағылшын ғалымы О. Фриш австралиялық ғалым Л. Мейтнер нейтронды қармап алған уран ядросының екі жарықшаққа бөлінгендігін анықтады. Уран ядросының бөлінуі ядроның тыныштық массасы бөлінуі кезінде пайда болатын жарықшақтардың тыныштық массаларының қосындысынан артық болғандықтан ғана жүзеге асады. Тыныштық массасының кемуіне балама энергия бөлініп шығады. Толық масса сақталады,өйткені үлкен жылдамдықпен қозғалатын жарықшақтардың массасы олардың тыныштық массаларынан артық болады.
Тапсырмалар	Жеке жұмыс
Тапсырмалар	Топтық жұмыс
Тапсырмалар	Жеке жұмыс

Сабақ бойынша мұғалімнің жазбалары: (мұғалім және оқушы немен айналысады)

І.Ұйымдастыру (2 минут)

Сәлемдесу
Сынып оқушыларына жағымды ахуал туғызу
Түгелдеу

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау (5 минут)

Ядроның бөліну механизмін жасағған ғалымдар? (1939 жылы Я.Френкель Н.Бор мен Дж.Уиллер ядроның бөліну заңдылықтарын «ядроның тамшы моделіне» сүйеніп бөлінудің механизмін ұсынды.)
2. Уран ядросының бөліну реакциясын ең алғаш рет кім ашқан? (1934 жылы итальян ғалымы Э.Ферми бастаған.)
3. Неге табиғи уранда тізбекті реакция жүзеге аспайды? (Себебі уран массасының белгілі бір мөлшерінде тізбекті реакция бірқалыпты өтеді. Егер уран массасы сол белгілі мөлшерден кем болса, нейтрондар өздерінің қозғалыс жолында жеткілікті мөлшердегі ядроларды кездестірмейді де, қоршаған ортаға шашырап кетеді. Сөйтіп, тізбекті реакция тоқтап қалады.)

ІІІ. Талқылау үшін сұрақтар беріледі (2 минут)

Тізбекті ядролық реакция дегенді қалай түсінесің?
Нейтрондардың көбею коэффициенті дегеніміз?

ІҮ. Жаңа тақырыпты түсіндіру (15 минут)

Тізбекті ядролық реакциялар - дегеніміз ауыр химиялық элементтердің атом ядроларының нейтрондар әсерінен бөліну реакциясы. Оның әрбір сатысында нейтрондар саны артып, ядроның өзін-өзі қуаттайтын бөліну процессі пайда болуы мүмкін. Ядролық тізбекті реакция – экзотермикалық реакция, яғни реакция кезінде энергия бөлінеді. Бөлінген энергияның мөлшері өте көп болатындықтан ядролық тізбекті реакцияны бейбіт және соғыс мақсатында атом энергиясының көзі ретінде пайдаланады.
Ауыр ядролардың нейтрондар арқылы бөлінуінің ядролық тізбекті реакциясының принциптік мүмкіндігі – уран ядросындағы нейтрондар санының протондар санына қатынасы, бөліну жарықшақтарындағы сол қатынастың шамасына қарағанда едәуір көп болатындығына байланысты. Ядролық тізбекті реакцияның іс жүзіндегі жүру шарты реакцияның тармақтау процестері мен оның үзілу ықтималдықтарының қатысы арқылы анықталады. Тармақтардың басым болуы өзін-өзі қуаттайтын тізбекті процестің жүруін қамтамасыз етеді, ал үзілістің басым болуы тізбекті реакцияның жүрмейтіндігін көрсетеді. ядролық тізбекті реакцияның даму сипаттамасы – жүйенің көбею коэффициенті (k). Ол (k) бөлінгіш заттағы реакция тізбегінің кез келген буыны мен сол алдындағы буында жұтылатын нейтрондар санының қатынасына тең. Өзін-өзі қуаттайтын тізбекті процесс тек k1 болғанда ғана жүруі мүмкін. Жүйе k=1 болғанда кризистік жүйе, k1 болғанда жоғары кризистік жүйе, ал kизотоптық құрамына тәуелді болады.
Бөгде қоспасы жоқ жүйенің пішіні мен өлшемі кез келген шамадағы уран изотоптарының табиғи қоспасы (99,28% 238U және 0,71% 235U) әрқашанда төмен кризистік жүйеге жатады. Ықтималдығы басымырақ бөлгіш нейтрондар 238U ядроларымен өзара әсерлесе отырып, жаңадан бөліну актісін туғызбайды, қайта серпімсіз шашырайды. Олардың энергиясы 238U-ның бөлінуіне қажетті минимум энергиядан аз болады (~1 МэВ). Сондықтан табиғи уранның бөлінуінің тармақты ядролық тізбекті реакциясы шапшаң нейтрондар арқылы дами алмайды. Уран изотопының табиғи қоспасындағы ядролық тізбекті реакцияның тармақталуы, нейтрондардың энергиясы өте аз болғанда ғана (мысалы, бөлме температурасында ~1/40 эВ), тізбектің үзілуінен басымырақ бола бастайды. Осындай энергия кезінде 238U-ның бөліну ықтималдығының артатындығы сонша, 235U-ның бөлінуі, оның қоспадағы аздығына қарамастан, басымырақ процесс болып шығады. Бөлгіш нейтрондар энергиясының жылулық нейтрондар энергиясына дейін азаюы нейтрондардың уран ядроларымен көп қайтара серпімді соқтығысуы салдарынан болады. Баяу нейтрондар арқылы жүретін ядролық тізбекті реакция табиғи не 238U изотопымен байытылған уранның жеке блоктар түрінде орналастырылған немесе баяулатқыш (су, ауыр су, графит) көлеміне бір қалыпты таралған ядролық реакторларда жүзеге асырылады. Ал шапшаң нейтрондармен жүретін ядролық тізбекті реакция бридерлік реакторлардың кейбір түрінде және әр түрлі атом бомбасында жүзеге асады.

Сындық масса дегеніміз – тізбекті бөліну реакциясын тұрақты қамтамасыз ететін бөлінетін заттың (уранның) ең аз массасы.

Ү. Бекіту сұрақтары: (5 минут)

1. Тізбекті бөліну реакциясы қалай жүзеге асады?

2. Неге табиғи уранда тізбекті реакция жүзеге аспайды?

3. Қандай массаны сындық масса дейміз?

4. Атомдық бомбаның адамзатқа қаупі қандай?

ҮІ. Кері байланыс (не үйрендім, не қиын болды, сұрақ.) (3 минут)

Кейінгі тапсырмалар

№ 8.9. тақырыпты оқу.

Мұғалім: