Таби?и радиоактивтік

Маңғыстау облыстық техникалық және кәсіптік

білім берудің оқу-әдістемелік кабинеті

«Кәсіби білім беруді ұйымдастырудың инновациялық тәсілдері» тақырыбында облыстық семинар

2012 жыл

Сабақтың тақырыбы: Табиғи радиоактивтік

Сабақтың мақсаты:

• Білімділік: Радиоактивті сәуле шығарудың табиғаты туралы ядролар ыдырағанда сақталатын заңдылықтар туралы түсінік беру.Өткен материалды дұрыс және еркін меңгере білуін,атом энергиясының кәзіргі қоғам өміріндегі және адамзатқа тигізетін пайдасы мен зияны туралы мәлімет беру.

• Дамытушылық:Оқушылардың ойлау қабілетін,өз бетімен жұмыстануын дамыту,әр оқушының білімдік, ұжымдық қабілетін ояту,танымдық белсенділігін арттыру, жалпы формуланы есеп шығаруға қолдана білу арқылы есте сақтау, логикалық ойлау қабілетін дамыту.

• Тәрбиелік:Өмірмен байланыстыра отырып,өз-өзін бағалауға,шындықты айтуға ,тез ойлауға,адамгершілікке,жоғары саналыққа,үлкен жетістікке ұмтылуға үйрету,өз еліне, туған жеріне деген сүйіспеншілігін арттыру.

• Сабақтың әдісі: Білімді жүйелеу

• Көрнекілігі: Интерактивті тақта, Д.И.Менделеевтің химиялық элементтерінің периодтық жүйесі.

• Сабақтың түрі: аралас

Сабақтың жүрісі:

I.Ұйымдастыру

а) сабақтың мақсаты

б) амандасу

II. Үй тапсырмасын тексеру.

Ядролық күштер дегеніміз не?

Массалар ақауы

Ядродағы байланыс энергиясы

Меншікті байланыс энергиясы

Ядролық физикадағы өлшем бірліктер (Ұяшықтар арқылы сұрақтар берем)

III. Жаңа сабақтың материалы (лекция)

Ядролық физиканың даму тарихы 1886 жылы француз ғалымы А. Беккерель ашқан табиғи радиоактивтік құбылысынан басталады.

Уран тұзының фотопластинаға әсерін зерттеген, тәжірибелер барысында уран тұздары тығыз қара қағазбен оралған фотопластинаға әсер етіп, оның қараюын туғызатын, өтімділігі жоғары белгісіз сәулелерді шығаратынын байқады. Белгісіз сәулелердің заттармен әрекеттескенде: фотопластинканы қарайтатыны, яғни химиялық әсерінің бары;

Францияда 1898 жылы М. Склодовская-Кюри мен П.Кюри торий элементінің өздігінен сәуле шығаратынын ашты. Өздігінен сәуле шығаратын химиялық элементті радиоактивті деп, ал сәуле шығару процесін радиоактивтік деп атады.

Суретте көрсетілгендей радийден шығатын сәулелер ағыны магнит өрісінен өткеннен кейін үш шоққа бөлінген. Шоқтардың осылайша бөлінуін фотопластинадағы қарайған заттардың орындары бойынша анықтайды. Оларды сәйкесінше альфа, бета және гамма- сәуле деп атаған.

Альфа –ыдырауы кезінде ядродан өздігінен α- бөлшек-гелий атомының ядросы ₂ ⁴_He ұшып шығады және жаңа химиялық элементтің туынды ядросы пайда болады.

Бета -ыдырау кезінде шығатын сәуле шапшаң қозғалатын электрондар ағыны.

β-бөлшекті _-1⁰e деп белгілейді.

α- бөлшектің өтімділік қабілеті төмен, ауадағы еркін жүру жолы небәрі 3-7 см, иондаушы

қабілеті өте жоғары, сол себепті энергиясын тез жоғалтады.

α- бөлшекке қарағанда β-бөлшектің өтімділігі артық, ауадағы еркін жүру жолының ұзындығы

1 м-дей, бірақ қалыңдығы 1 мм мыс қабатынан өте алмайды.

ᵧ-сәулесінің өтімділік қабілеті ең жоғары, ауадағы еркін жүру жолының ұзындығы 120 м,

суретте көрсетілгендей қалыңдығы 10 см қорғасын қабатынан өтіп кетеді.

Альфа- ыдырау кезінде атом ядросы зарядтық саны Z екіге және массалық саны А төртке кем туынды ядроға түрленеді. Жаңа элемент Менделеев кестесіндегі периодтық жүйенің бас жағына қарай екі орынға ығысады.

^{Мысал келтіреміз:}

Бета-ыдырау кезінде атом ядросының зарядтық саны Z бір заряд бірлігіне артады, ал массалық саны А өзгермейді. Жаңа элемент Менделеев кестесіндегі периодтық жүйенің соңына қарай бір орынға ығысады.

Мұндағы ᷉v-электрлік заряды нөлге тең, тыныштық массасы жоқ электрондық антинейтрино деп аталатын бөлшек. Мысалы,

Бұндай ыдырауды электрондық β-ыдырау деп атайды.

^{Электронның} _-1⁰e ^{антибөлшегін} ₊₁⁰e ^{позитрон деп атайды. Ядроның зарядтық саны Z бірлік зарядқа кемиді, нәтижесінде элемент Менделеев кестесіндегі периодтық жүйенің бас жағына қарай бір орынға ығысады:}

Бұл позитрондық ыдырау деп аталады.

^{Гамма- ыдырау. Гамма-сәуле шығару магнит өрісінде ауытқымайды, демек , оның заряды жоқ. Ядродан шығатын сәулелері дегеніміз фотондар ағыны болып табылады.}

Ядролар ыдырағанда мына екі заң үнемі сақталады

1) Ыдырайтын ядроның зарядтық саны ыдырауда пайда болған бөлшектердің зарядтық

сандарының қосындысына тең(зарядтық санның сақталу заңы);

2) Ыдырайтын ядроның массалық саны ыдырауда пайда болған бөлшектердің массалық

сандарының қосындысына тең (массалық санның сақталу заңы).

IV . Жаңа сабақты бекіту

Бекіту сұрақтары

1. Атом ядросында нуклондарды қандай күш ұстап тұр? (Ядролық күштер)

2. Альфа бөлшек дегеніміз не? (Гелий атомының ядросы)

3. Бета сәулелер дегеніміз не? (Электрондар ағыны)

4. Гамма сәуле дегеніміз не? (Электромагниттік толқындар)

5. Атомдарының ядролары альфа ыдырауға ұшырағаннан кейін химиялық элементтің Менделеев кестесіндегі орны қалай өзгереді? (Екі орынға солға ығысады)

6. ᵧ - сәулелердің заряды неге тең? (нөлге тең)

7. Сәулелердің қай түрінің (α-,β-,ᵧ- ) өтімділік қабілеті жоғары болады? (ᵧ- сәулелену)

8. Атомдарының ядролары бета ыдырауға ұшырағаннан кейін химиялық элементтің

Менделеев кестесіндегі орны қалай өзгереді? (Бір орынға оңға ығысады)

9. Сәулелердің қай түрінің (α-,β-,ᵧ- ) өтімділік қабілеті төменірек болады?(α -

сәулелену)

10. ᵧ- сәулелердің массасы неге тең? (нөлге тең)

Сәйкестендіру тесті

1. Е₀=mc² Массалар ақауы

2. ∆ M=Zm_p+Nm_n-M_Я Ядроның байланыс энергиясы

3. E_б =(Zm_p+Nm_n-M_Я)с² Массасы m бөлшектің оның тыныштық күйдегі

энергия арасындағы байланыс формуласы?

4. E _м.б= α-ыдырау кезіндегі ығысу ережесінің жалпы

формуласы

5. Меншікті байланыс энергиясы

6 . Позитрондық ыдырау

7. Электрондық β-ыдырау кезіндегі ығысу

ережесінің жалпы формуласы

8. Гамма ыдыраудың формуласы

Эстафета

I- топқа . 1.Қандай радиоактивті ыдырау нәтижесінде натрий

магнийге айналады.

2.Актиний изотопы үш рет α-ыдырауға ұшырағаннан кейін

қандай элемент пайда болады.

II-топқа. 1.Қандай радиоактивті ыдырау нәтижесінде плутоний

уранға айналады.

2.Ксенон ядросы 4 рет β – түрленуге ұшырағаннан соң қандай

тұрақты ядроға айналады

III-топқа. 1. қорғасынның α-ыдырау реакциясын жазыңдар.

2. Алтынның радиоактивті изотопы электрондық әрі

позитрондық ыдырай алады. Позитрондық ыдырау реакциясын

жазыңдар.

V. Сабақты қорытындылау

Қоршаған ортаның ластануының физикалық факторларына радиоактивті сәулелену де жатады. Радиоактивтік ластану қаупі уранның ыдырау реакциясы ашылғаннан бастап пайда болды. Радиоактивті нуклидтерді ядросы тұрақсыз химиялық элементтердің зарядталған бөлшектер шығаратын қысқа толқынды электромагниттік сәулеленуі деуге болады. Биосферада радиоактивті сәулеленудің екі түрі белгілі: сырттай және іштей сәулелену. Сырттай сәулелену радиоактивтік нуклидтер арқасында болады. Ал, ішкі сәулелену адам ағзасына су, тамақ және ауа арқылы түскен радиоактивті элементтер арқылы жүреді.Ластану атом электростанциялары, ядролы қондырғысы бар су асты қайықтары, уран өндіру және т.б. өндірісте радиоактивті қалдықтарды тиімсіз қолданудың нәтижесінен пайда болады. Қорғаныс жолдарын, пайдалану заңдылықтарын білсе және орындаса мұндай ластанулар адам ағзасына және қоршаған ортаға зияны болмас еді.

VI. Бағалау

VII.Үйге тапсырма: Радиоактивті сәулелердің пайдасы мен зияны