Биологическое действие радиации. Закон радиоактивного распада - СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ АТОМНЫХ ЯДЕР

Цель урока. Закрепить знания учащихся о явлении радиоактивности; ввести физические понятия “поглощенная доза излучения”, “коэффициент качества”, “эквивалентная доза”, “период полураспада”; вывести единицы поглощенной дозы излучения, эквивалентной дозы излучения, периода полураспада; изучить закон радиоактивного распада.

Содержание опроса. 1. Что такое ядерный реактор? 2. Каково устройство ядерного реактора? 3. В чем заключается управление ядерной реакцией? 4. Для чего нужны регулирующие стержни? 5. Какие функции выполняет вода в первом контуре реактора? 6. Какие процессы происходят во втором контуре реактора? 7. Какие преобразования энергии происходят при получении электрического тока на АЭС? 8. Назовите основные преимущества АЭС перед другими видами электростанций. 9. Назовите три основные проблемы, которые позволяют критиковать ядерную энергетику.

Содержание нового материала. Физические величины: поглощенная доза излучения, коэффициент качества, эквивалентная доза. Влияние радиоактивных излучений на живые организмы. Период полураспада радиоактивных веществ. Закон радиоактивного распада. Способы защиты от радиации.

Закрепление материала. Вопросы после § 61.

Домашнее задание. § 61. Решить задачу 2059 из Сборника. Подготовить доклад о биологическом действии радиоактивных излучений, используя дополнительную литературу.

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о биологическом действии радиации и способах защиты от радиации: самостоятельно находить, анализировать и отбирать информацию с использованием интернет-ресурсов и дополнительной литературы при подготовке доклада “Биологическое действие радиации”; уметь выражать свои мысли и высказывать их при дискуссии.

Личностные: сформировать познавательный интерес и творческую инициативу, самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений по изучению биологического действия радиации и способов защиты от нее, по изучению закона радиоактивного распада; сформировать ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; уметь принимать решения и обосновывать их, оценивать результаты своих действий, проявлять инициативу.

Общие предметные: уметь докладывать о результатах теоретических исследований о биологическом действии радиации и способах защиты от нее; кратко и четко отвечать на вопросы после параграфа.

Частные предметные: называть физические величины: поглощенная доза излучения, коэффициент качества, эквивалентная доза, период полураспада; понимать физический смысл закона радиоактивного распада; слушать доклад о биологическом действии радиоактивных излучений; применять полученные знания в повседневной жизни.

Методические замечания

Урок следует начать с просмотра презентаций “Виды ядерных реакторов” и “Экономические и экологические преимущества АЭС”, прослушивания доклада-дискуссии на тему “Экологические последствия использования тепловых, атомных и гидроэлектростанций”. После обсуждения презентаций и доклада перейти к излучению нового материала.

Изложение нового материала можно начать с вопроса к учащимся: “В чем причина негативного воздействия радиации на живые организмы?” Обсудить с учащимися ответ на этот вопрос. Затем ввести понятие поглощенной дозы излучения, записать формулу и единицу этой величины в СИ в других единицах. Обратить внимание учащихся, что при одинаковой поглощенной дозе разные виды излучений вызывают разные по величине биологические эффекты. Привести примеры и ввести понятия коэффициента качества и эквивалентной дозы. Записать формулу. Следует обратить внимание учащихся на то, что эквивалентная доза может измеряться в тех же единицах, что и поглощенная, но существуют и специальные единицы: зиверт (Зв), миллизиверт (мЗв), микрозиверт (мкЗв). Проанализировать формулу Н = DK. Записать вывод: поглощенная и эквивалентная дозы зависят от времени облучения, при прочих равных условиях эти дозы тем больше, чем больше время облучения. При обсуждении этого вывода напомнить, что энергия является одним из факторов, определяющих степень отрицательного воздействия излучения на человека. Затем перейти к выводу количественной зависимости (формулы), по которой можно было бы рассчитать, сколько радиоактивных атомов остается в веществе к любому заданному моменту времени. Ввести понятие периода полураспада, вывести математически формулу закона радиоактивного распада, рассмотреть по рисунку 165 учебника график зависимости числа радиоактивных атомов от времени для изотопов иода и селена.

Подводя итоги урока, учащимся можно предложить имитационную игру по ТБ “Авария на атомной электростанции”.

Ситуация

Ночью один из дежурных инженеров на АЭС заметил на мониторе, что коэффициент размножения нейтронов в ядерном реакторе первого блока АЭС начал резко возрастать. Возникла аварийная ситуация. Для ликвидации аварии предлагаются 10 мероприятий.

№	Мероприятие	Я	Эталон	Штраф
1	Включить вентилятор
2	Позвонить диспетчеру, вызвать пожарную охрану
3	Открыть окна
4	Вывести регулирующие стержни из активной зоны
5	Замерить уровень радиации
6	Надеть противогаз
7	Вызвать скорую помощь
8	Оповестить смену об аварии
9	Сделать запись в журнале регистрации происшествий
10	Вывести людей из помещения

Правила игры

1. Три мероприятия из предложенных десяти надо вычеркнуть. Для этого в колонке “Я” поставьте цифру “0” напротив того мероприятия, которого, по вашему мнению, не должно быть.

2. В колонке “Я” напротив каждого мероприятия поставьте цифру (от 1 до 7) по степени важности или как бы вы поступили в данной ситуации.

3. Сравните свой результат с эталоном.

№	Мероприятие	Я	Эталон	Штраф
1	Включить вентилятор		0
2	Позвонить диспетчеру, вызвать пожарную охрану		3
3	Открыть окна		0
4	Вывести регулирующие стержни из активной зоны		2
5	Замерить уровень радиации		4
6	Надеть противогаз		5
7	Вызвать скорую помощь		7
8	Оповестить смену об аварии		1
9	Сделать запись в журнале регистрации происшествий		0
10	Вывести людей из помещения		6

4. Посчитайте штраф (разность “Я” и “Эталон” в каждой строке). Найдите сумму штрафных баллов.

Вывод: если штраф до 20 баллов — выжили; 20— 25 баллов — возможны жертвы; более 25 баллов — все жертвы аварии.

Чтобы аварии на АЭС не случилось в действительности, необходимы грамотные специалисты и исчерпывающие знания о ядерном реакторе (его устройстве и работе), о цепной ядерной реакции и о технике безопасности при работе на АЭС.