СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ. Фамилия, имя, отчество : Мащенко Пётр Степанович Должность : учитель физики Адрес : Краснодарский край, станица Старощербиновская, улица Мира, 8 Телефон : Образовательное учреждение : муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 2 муниципального образования Щербиновский район станица Старощербиновская РАЗРАБОТКА УРОКА ПО ФИЗИКЕ В 11 КЛАССЕ по теме « Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений » Краевой конкурс «Мультимедийный урок» 2014 года. Номинация: «Лучшая разработка в общеобразовательном учреждении по точным и естественнонаучным предметам (математика, информатика, биология, география, химия, физика)»

Естественная радиоактивность. Виды радиоактивных излучений

Вспомним изученное ранее : Что происходит с заряженной частицей, влетевшей в магнитное поле ? Со стороны магнитного поля на движущуюся заряженную частицу действует сила Лоренца Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки. Как определить направление силы Лоренца ?

Вспомним изученное ранее : Каково строение атомного ядра ? Чему равно число протонов в ядре ? ядра всех химических элементов состоят из нуклонов : протонов и нейтронов число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева и называется зарядовым числом Z Как условно обозначаются ядра химических элементов ? Z – зарядовое число, которое показывает число протонов в ядре ( порядковый номер в таблице Менделеева ) А - массовое число, которое показывает : - число нуклонов в ядре A = N + Z, где N – число нейтронов в ядре

Открытие радиоактивности Антуан Анри Беккерель ( ) Явление радиоактивности было открыто французским учёным А. Беккерелем в 1896 г.

Открытие радиоактивности Неизвестное невидимое излучение, которое самопроизвольно испускал уран, позже назвали радиоактивным, а само явление самопроизвольного излучения радиоактивностью. Изображение фотопластинки Беккереля, которая была засвечена излучением солей урана. Ясно видна тень металлического мальтийского креста, помещённого между пластинкой и солью урана.

Открытие радиоактивности Позже выяснилось, что все химические элементы с порядковым номером более 83, то есть расположенные в таблице Менделеева после свинца, являются радиоактивными. В природе существует только 272 стабильных атомных ядра. Естественная радиоактивность химических элементов не зависит от внешних условий. В первых исследованиях радиоактивности самое активное участие приняли супруги Пьер Кюри и Мария Склодовская - Кюри : они обнаружили излучение тория и актиния, а также открыли новые радиоактивные химические элементы полоний и радий.

Излучение Заряд Свойства излучения ( ионизирующая и проникающая способность, отклонение электрическими и магнитными полями ) Природа излучения α β γ Подготовьте в тетради таблицу и заполните её во время урока

Изучение радиоактивности В 1899 году английский учёный Эрнест Резерфорд обнаружил, что в состав радиоактивного излучения входит два вида излучения, которые он назвал альфа - лучи и бета - лучи Учёные обнаружили, что при действии магнитного поля на излучение радия одни лучи отклоняются, а другие нет. В 1900 году французский учёный Поль Виллард открыл третий вид радиоактивного излучения - гамма - лучи.

Эксперимент, доказывающий, что радиоактивное излучение имеет сложный состав : Пучок радиоактивного излучения радия выходит из узкого отверстия толстостенного свинцового сосуда с крупицей радия на дне. Проходя через магнитное поле, излучение фиксируется фотопластинкой. Было известно, что магнитное поле отклоняет только заряженные летящие частицы, причем положительные и отрицательные в разные стороны.

Опыт Резерфорда по исследованию радиоактивного излучения

Виды радиоактивного излучения Радиоактивные излучения делятся на три вида : 1)Альфа - излучение ( α - излучение ) 2)Бета - излучение ( β - излучение ) 3)Гамма - излучение ( γ - излучение )

Изучение различных видов радиоактивного излучения

Проникающая способность радиоактивных излучений

Альфа - излучение Альфа - излучение ( α - излучение )– это поток положительно заряженных α - частиц ( ядер гелия ), летящих со скоростью км / с. Свойства : альфа - излучение слабо отклоняется электрическими и магнитными полями, проявляет сильную ионизирующую способность, но малую проникающую способность. Радиационный риск при внешнем облучении такими альфа - частицами отсутствует. Однако проникновение альфа - активных радионуклидов внутрь тела, когда облучению подвергаются непосредственно ткани организма, весьма опасно для здоровья.

Бета - излучение Бета - излучение ( β - излучение )– это поток электронов, летящих со скоростью близкой к скорости света (0,999 с ). Свойства : бета - излучение сильно отклоняется электрическими и магнитными полями, проявляет большую проникающую способность, а ионизирующая способность в 2 раза меньше, чем у альфа - излучения

Гамма - излучение Гамма - излучение ( γ - излучение ) электромагнитное излучение с длиной волны менее м, имеющее ярко выраженные корпускулярные свойства, то есть являющееся потоком γ - квантов. Свойства : гамма - излучение не отклоняется электрическими и магнитными полями, ионизирующая способность относительно небольшая, проявляет очень большую проникающую способность : пробег в воздухе – несколько сот метров, в свинце – до 5 см, тело человека пронизывают насквозь.

Излучение Заряд Свойства излучения ( ионизирующая и проникающая способность, отклонение электрическими и магнитными полями ) Природа излучения α + Слабо отклоняется электрическими и магнитными полями, проявляет сильную ионизирующую способность, но малую проникающую способность. Пробег в бумаге <0,1 мм, в воздухе – 3-9 см в алюминии – 0,05 мм Поток ядер гелия 4 2 Не β - Сильно отклоняется электрическими и магнитными полями, проявляет большую проникающую способность: пробег в алюминии – несколько мм, а ионизирующая способность в 2 раза меньше, чем у альфа-излучения Поток электронов γ 0 Не отклоняется электрическими и магнитными полями, ионизирующая способность относительно небольшая, очень сильная проникающая способность: пробег в воздухе – несколько сот метров, в свинце – до 5 см, тело человека пронизывают насквозь. Коротковолновое электромагнитное излучение ( поток гамма - квантов ) Физическая природа и свойства радиоактивных излучений

Радиоактивные превращения Английскими физиками Эрнестом Резерфордом и Фредериком Содди было доказано, что во всех радиоактивных процессах происходят взаимные превращения атомных ядер химических элементов. Естественная радиоактивность – самопроизвольное превращение ядер некоторых химических элементов в ядра других химических элементов, которое сопровождается выбросом частиц и электромагнитным излучением. Радиоактивные превращения ядер бывают различных типов : α - распад, β - распад. Превращения подчиняются правилу смещения.

α - распад При альфа - распаде ядро испускает одну α - частицу ( ядро гелия -4), и из одного химического элемента образуется другой, расположенный на две клетки левее в периодической системе Менделеева :

β - распад При бета - распаде испускается один электрон, и из одного химического элемента образуется другой, расположенный на клетку правее в периодической системе Менделеева : Электроны возникают при β - распаде в результате превращения нейтрона в протон.

Излучение гамма - квантов В процессе радиоактивного излучения ядра атомов могут излучать гамма - кванты. Излучение гамма - квантов не сопровождается распадом ядра атома. Гамма - излучение зачастую сопровождает явления альфа - или бета - распада. При альфа - и бета - распаде новое возникшее ядро первоначально находится в возбужденном состоянии и, когда оно переходит в нормальное состояние, то испускает гамма - кванты, то есть фотоны в оптическом или рентгеновском диапазоне волн. Фотоны не имеют массы покоя и заряда.

α - распад и β - распад

Упражнения 1. Запишите реакцию бета - распада ядра 2. Запишите реакцию альфа - распада ядра

С помощью правила смещения и таблицы элементов Менделеева решите задачи Задача 1: Изотоп тория Th испускает α-частицу. Какой элемент при этом образуется? Задача 2: Изотоп тория Th испускает β-радиоактивен. Какой элемент при этом образуется? Задача 3. Протактиний Рa α-радиоактивен. Определите, какой элемент получается в результате этого распада. Задача 4. В какой элемент превращения уран U после двух последовательных β-распадов и одного α-распада? Задача 5. Написать цепочку ядерных превращений неона Ne : β, β, β, α, α, β, α, α.

Домашнее задание Параграфы 98, 99, 100, задача 1 из упражнения 14

Итоги урока Радиоактивность - самопроизвольное превращение ядер одних химических элементов в ядра других химических элементов, сопровождаемое испусканием различных частиц или ядер. Альфа - излучение – это поток положительно заряженных α - частиц ( ядер гелия ), летящих со скоростью км / с Бета - излучение – это поток электронов, летящих со скоростью близкой к скорости света (0,999 с ) Гамма - излучение электромагнитное излучение с длиной волны менее м, имеющее ярко выраженные корпускулярные свойства, то есть являющееся потоком γ - квантов. В природе существуют радиоактивные химические элементы, которые излучают три вида излучения : При радиоактивном излучении происходят превращения ядер химических элементов ( альфа - и бета - распад ).