Закон радиоактивного распада. Решение задач - ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА - КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

Ход урока

I. Повторение, кроме актуализации знаний, нацелено на формирование умений и навыков, необходимых для решения задач. Учитель вовлекает в работу весь класс: для этого предлагает дополнять ответы вызванных учащихся, комментировать с мест решение задачи на доске и т. д.

Примерные вопросы и задачи для повторения.

1. В чём состоит явление радиоактивного распада? (Какова его причина? Каков состав радиоактивного излучения? Каковы его свойства? Можно ли считать радиоактивный распад ядра ядерной реакцией? В чём состоит при радиоактивном распаде проявление закона сохранения энергии?)

2. Сколько альфа- и бета-превращений испытывает уран ²³⁸₉₂U при превращении в свинец ²⁰⁶₈₂Pb?

3. Энергии покоя трития и гелия-3 соответственно равны 2805,205 МэВ и 2804,676 МэВ. Энергия покоя электрона 0,511 МэВ. Разрешён ли законом сохранения энергии бета-распад трития, и если он происходит, то какова энергия выделяющихся электронов? (Идёт процесс: )

II. При изложении нового материала учитель может ориентироваться на содержание учебника.

III. С конкретными значениями периодов полураспада различных веществ учащиеся знакомятся по Справочнику. При работе с таблицей обсуждают вопросы и решают задачи.

1. Было взято 10⁶ ядер атомов фосфора ³⁰₁₅P. Через какое время останется половина ядер атомов? четвёртая часть ядер?

2. Было взято 10⁶ ядер атомов калия ⁴²₁₉K и 10³ ядер атомов углерода ¹⁴₆C. Ядер какого вещества останется больше через 10 сут? При расчёте используйте микрокалькулятор (компьютер).

Далее отработка нового материала продолжается по учебнику — самостоятельная работа учащихся с графиком (рис. 12.5). Можно дать специально изготовленные графики каждому ученику. Обсуждают вопросы: каков период полураспада вещества? Сколько вещества распалось за время, равное полупериоду? за время, равное двум полупериодам? Как изменится активность (число распадов в секунду) через промежуток времени, равный периоду полураспада? За какое время распадётся всё вещество?

На уроке (или дома) полезно решить вызывающую интерес учащихся задачу на определение возраста ископаемых останков древних животных и растений с помощью так называемого радиоактивного метода. Кратко поясняется суть метода. Все живые организмы вместе с обычным углеродом ¹²₆С усваивают небольшое количество радиоактивного углерода ¹⁴₆С. Причём содержание радиоактивного углерода в воздухе в течение тысячелетий постоянно. После гибели живого организма, например дерева, прекращается накопление ядер ¹⁴₆С, а продолжается лишь их распад. Зная период полураспада углерода ¹⁴₆С, закон радиоактивного распада, процентное содержание радиоактивных ядер при жизни организма и измеряя его на момент обнаружения, можно рассчитать возраст останков. Задача:

Определите возраст деревянного изделия, если на момент исследования в нём осталось 50% радиоактивных ядер С от их нормального содержания. Период полураспада 5600 лет.

IV. Домашнее задание: § 82—84; упр. на с. 320 (ЕГЭ).