Радиоактивтік ыдырау заңы

Сабақтың тақырыбы: РАДИОАКТИВТІК ЫДЫРАУ ЗАҢЫ

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау. Радиоактивтік ыдырау заңымен  таныстырып солар туралы түсінік қалыптастыру.
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі: жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау

Сабақтың әдіс-тәсілдері:  Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.

Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер,

Сабақтың барысы:

І.ДКҰйымдастыру кезеңі:

Сәлемдесу; Оқушыларды түгендеу;Оқушылардың назарын сабаққа аудару.

ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.

А)теориялық білімдерін тексеру. Ә)практикалық тапсырмаларын тексеру. Б)есептерін тексеру.

ІІІ.ДК Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою. 

Бүгінгі негізгі мақсатымыз оқулық бойынша радиоактивтік ыдырау заңымен танысамыз.

1. Беккерель тәжірибесінің маңыздылығы неде?
2. Радиоактивті сәуле шығарудың құрылымы қандай және оны қалай анықтаған?
3. Альфа ыдырау дегеніміз не?
4. Бета-ыдырау дегеніміз не?
5. нейтриноны тіркеудің күрделілігі неде?
6. Гамма-ыдыраудың механизмі қандай?

V. ДК.Жаңа материалды меңгерту: РАДИОАКТИВТІК ЫДЫРАУ ЗАҢЫ

Радиоактивтік ыдырау статистикалық заңға бағынады. Радиоактивті заттардың түрленулерін зерттей келе, Резерфорд олардың активтігі уақыт өтуіне байланысты кемитінін тәжірибе жүзінде анықтады. Мәселен, радонның активтігі 1 мин уақыт өткеннің өзінде екі есе кемиді. Уран, торий жөне радий сияқты элементтердің активтігі де уақыттың өтуіне қарай кемиді, бірақ әлдеқайда баяу кемиді. Әрбір радиоактивті зат үшін белгілі бір уақыт интервалы бар, сол уақыт ішінде оның активтігі екі есе кемиді. Бұл интервал жартылай ыдырау периоды деп аталады. Жартылай ыдырау периоды Т - бұл қолда бар радиоактивті атомдар санының жартысы ыдырайтын уақыт. Препараттың активтігін, оны тең екі бөлікке жайша бөлу арқылы да екі есе азайтуға болады ғой.

1 сурет

Радиоактивті препараттардың бірі үшін активтің кемуі, яғни бір секундтағы ыдырау санының уақытқа тәуелді кемуі 1-суретте кескінделген. Бұл заттың жартылай ыдырау периоды 5 тәулікке тең. Енді радиоактивтік ыдырау заңының математикалық түрін табайық. Бастапқы уақыттағы (t=0) радиоактивті атомдар саны N0-ге тең болсын делік. Сонда жартылай ыдырау периоды өткен соң бұл сан 0-ге тең болады. Тағы да осыншалық уақыт интервалы өткен соң бұл сан мынаған тең болады:

t=nТ уақыт өткен соң, яғни Т жартылай ьдыраудың  п  периоды өткенсоң, радиоактивті атомдардан:

 қалады. Алболғандықтан,    (1) Радиоактивтік ыдыраудың негізгі заңы осы. (1) формула бойынша кез келген уақыт мезетінде ыдырамай қалған атомдар санын табады.

Жартылай ыдырау периоды - радиоактивті ыдыраудың жылдамдығьн сипаттайтын негізгі шама. Жартылай ыдырау периоды неғұрлым кіші болса, атомдар соғұрлым аз өмір сүреді және ьдырау тез өтеді. Әртүрлі заттар үшін жартылай ыдырау периоды мәндерінің айырмашылығы көп болады. Мәселен, уранның U жартылай ыдырау периоды 4,5 млрд. жылға тең. Сондықтан да бірнеше жылға созылған уақыт ішіндегі уранның активтігі елерліктей өзгермейді. Радийдің жартылай ыдырау периоды едәуір кіші, ол 1600 жылға тең. Сондықтан радийдің активтігі уранның активтігінен едәуір көп. Жартылай ыдырау периоды секундтың миллионнан бір үлесіндей ғана радиоактивті элементтер бар. (1) формуланы пайдаланып, жартылай ыдырау периодын анықтау үшін бастапқы уақыт мезетіндегі атомдар санын білу жөне белгілі бір t уақыт интервалы өткендегі ыдырамаған N атомдар санын есептеп алу керек.

Радиоактивтік ыдырау заңының өзі өте қарапайым. Бірақ бұл заңның физикалық мәнін түсіну оңай емес. Шынында да, бұл заңға сәйкес кез келген уақыт аралығында бар атомдардың бірдей үлестері (жартылай ыдырау периодында атомдардың жартысы) ыдырайды. Ендеше уақыттың өтуіне байланысты ыдырау жылдамдығы ешбір өзгермейді. Радиоактивті атомдар "қартаймайды ". Мәселен, радий ыдырағанда пайда болатын радонның атомдарының пайда бола салысымен де, сондай-ақ одан 10 мин өткен соң да радиоактивтік ыдырау мүмкіндіктері бірдей. Кез келген атом ядросының ыдырауы "қартайғандықтан өлу" емес, оның өміріндегі "бақытсыз жағдай". Радиоактивті атомдар (дәлірек, ядролар) үшін жас деген ұғым жоқ. Тек орташа өмір сүру уақытын анықтауға болады. Жеке атомдардың өмір сүру уақыты секундтық үлестерден миллиард жылдарға дейін жетуі мүмкін. Уран атомдары, мысалы, Жерде миллиардтаған жыл тыныш жатып, кенеттен қопарылуы, ал бұл кезде оның көршілестері бұрынғы күйде жайбарақат жата беруі мүмкін. Орташа өмір сүру уақыты -берілген сортты көптеген атомдардың өмір сүру уақытының арифметикалық ортасы ғана. Ол оның  жартылай ыдырау периодына тура пропорционал. Белгілі бір атомның қашан ыдырайтындығын алдын ала айту мүмкін емес. Көптеген атомдар тобының орташа сипаты туралы ұйғарым айтуда ғана мағына бар. Берілген уақыт интервалында ыдырайтын атомдардың орташа саны     радиоактивтік ыдырау заңымен анықталады. Бірақ барлық уақытта орташа мағынадан ауытқу болады, препараттағы атомдардың саны неғұрлым аз болса, бұл ауытқулар соғұрлым үлкен болады. Радиоактивтік ыдырау заңы статистикалық заң болып табылады.

 Саны шағын атомдар үшін радиоактивтік ыдыраудың белгілі бір заңы жөнінде айтудың мағынасы жоқ. Орташа есеппен алғанда ол көптеген бөлшектер үшін дұрыс

 VІ. ДК. Оқытылып отырған  оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.

§8.5  дайындық сұрақтарын талдау.

1. Атом ядроларының радиоактивті ыдырау қандай заңдылыққа бағынады?
2. Ыдырау тұрақтысының мағынасын қалай түсінесіңдер?
3. Радиоактивті ыдырау заңының мәнісі неде?
4. Радиоактивті изотоптың активтігі дегеніміз не?
5. Туынды ядро тұрақты. Уақыттың өтуіне қарай осы элементте қандай өзгерістер болады?

VІІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын бекіту немесе дағдыландыру жұмыстарын жүргізу.

Есептер  шығару. 8.5.1., 8.5.5

VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §8.5 Есептер   8.5.6-8.5.10