Урок Закон радиоактивного распада.Период полураспада. Конспект урока_ Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Закон радиоактивного распада. Период полураспада 9класс. Тип урока Урок изучения нового материала Цель урока Сформировать понятие периода полураспада, получить закон радиоактивного распада

• Название: Закон радиоактивного распада. Период полураспада 9класс. Тип урока Урок изучения нового материала Цель урока Сформировать понятие периода полураспада, получить закон радиоактивного распада
• Анкор: Урок Закон радиоактивного распада.Период полураспада
• Дата: 19.04.2023
• Размер: 61.11 Kb.
• Имя файла: Конспект урока_ Закон радиоактивного распада. Период полураспада.docx
• Тип: Закон; #1075197

Тема « Закон радиоактивного распада. Период полураспада»

9класс.

Тип урока: Урок изучения нового материала

Цель урока: Сформировать понятие периода полураспада, получить закон радиоактивного распада

Задачи урока:

Образовательные: повторить основные сведения о строении атома, атомного ядра, естественной радиоактивности, получить закон радиоактивного распада

Развивающие: развивать внимание и речь, совершенствовать навыки самостоятельной работы.

Воспитательные формировать целостное представление обучающихся о мире (природе, обществе и самом себе), о роли и месте физики в системе наук.

Оборудование:  компьютер учителя, мультимедийный проектор.

Ход урока

1. Орг.момент

2. Организация внимания учащихся

Тема нашего урока: Закон радиоактивного распада. Период полураспада.

Сегодня мы повторим основные сведения о строении атома, атомного ядра, естественной радиоактивности и получим закон радиоактивного распада

3. Актуализация опорных знаний

Прежде чем перейти к изучению новой темы, предлагаю проверить как вы к этому готовы.

Фронтальный опрос:
1) Перечислите частицы, из которых состоит ядро атома.
2) Что показывает массовое число элемента?
3) Что такое изотопы?
4) Что такое межмолекулярные силы?
5) Что такое ядерные силы?
6) Между какими частицами действуют ядерные силы?
7) Чем ядерные силы отличаются от кулоновских?
8) Правило смещения для α-распада
9) Правило смещения для β-распада. Откуда берётся электрон из ядра?
10) Почему ядро не рассыпается на нуклоны, ведь протоны отталкиваются друг от друга?

11) Меняется ли характер кулоновского взаимодействия внутри ядра при увеличении порядкового номера?

Изучение нового материала

Радиоактивный распад подчиняется статистическому закону. Резерфорд, исследуя превращения радиоактивных веществ, установил опытным путем, что их активность убывает с течением времени. Об этом говорилось в предыдущем параграфе. Так, активность радона убывает в 2 раза уже через 1 мин. Активность таких элементов, как уран, торий и радий, тоже убывает со временем, но гораздо медленнее. Для каждого радиоактивного вещества существует определенный интервал времени, на протяжении которого активность убывает в 2 раза. Этот интервал носит название период полураспада. Период полураспада Т — это время, в течение которого распадается половина начального числа радиоактивных атомов.

Спад активности, т. е. числа распадов в секунду, в зависимости от времени для одного из радиоактивных препаратов изображен на рисунке 13.8. Период полураспада этого вещества равен 5 суток.

Выведем теперь математическую форму закона радиоактивного распада. Пусть число радиоактивных атомов в начальный момент времени (t= 0) равно N₀. Тогда по истечении периода полураспада это число будет равно

Спустя еще один такой же интервал времени это число станет равным:
 






Эта формула и есть закон радиоактивного распада, связывающая число способных к распаду ядер в начальный момент времени к числу не распавшихся ядер по истечении времени t. По этой формуле можно найти число не распавшихся ядер в любой момент времени.

Рассмотрим периоды полураспада некоторых радиоактивных элементов:

Вещество	238U	235U	234U	210Bi	210Tl
Период полураспада	4,5·109 лет	7,13·108 лет	2,48·105 лет	4,97 дня	1,32 минуты
Постоянная распада	4,84·10−18с−1		8,17·10−14с−1	1,61·10−6с−1	8,75·10−3с−1
Частица	α	α	α	β	β
Полная энергия распада	4,2 МэВ	4,6783[9]	4,75 МэВ	1,17 МэВ	1,80 МэВ

 
Период полураспада — основная величина, определяющая скорость радиоактивного распада. Чем меньше период полураспада, тем меньше времени «живут» ядра, тем быстрее происходит распад. Для разных веществ период полураспада имеет сильно различающиеся значения. Так, период полураспада урана  равен 4,5 млрд лет. Именно поэтому активность урана на протяжении нескольких лет заметно не меняется. Период полураспада радия значительно меньше — он равен 1600 лет. Поэтому активность радия значительно больше активности урана. Есть радиоактивные элементы с периодом полураспада в миллионные доли секунды.

Чтобы, пользуясь формулой, определить период полураспада, надо знать число атомов N₀ в начальный момент времени и число не распавшихся атомов N спустя определенный интервал времени t.

Сам закон радиоактивного распада довольно прост. Но физический смысл этого закона уяснить себе нелегко. Действительно, согласно этому закону за любой интервал времени распадается одна и та же доля имеющихся атомов (за период полураспада половина атомов). Значит, с течением времени скорость распада нисколько не меняется?

Радиоактивные ядра «не стареют». Так, ядра радона, возникающие при распаде радия, претерпевают радиоактивный распад как сразу же после своего образования, так и спустя 10 мин после этого. Распад любого атомного ядра — это, так сказать, не «смерть от старости», а «несчастный случай» в его жизни. Для радиоактивных ядер не существует понятия возраста. Можно определить лишь их среднее время жизни  .

Время существования отдельных ядер может варьироваться от долей секунды до миллиардов лет. Атом урана, например, может спокойно пролежать в земле миллиарды лет и внезапно взорваться, тогда как его соседи благополучно продолжают оставаться в прежнем состоянии. Среднее время жизни   — это просто среднее арифметическое времени жизни достаточно большого количества атомов данного вида. Оно прямо пропорционально периоду полураспада. Предсказать, когда произойдет распад ядра данного атома, невозможно. Смысл имеют только утверждения о поведении в среднем большой совокупности атомов. Закон радиоактивного распада определяет среднее число ядер атомов, распадающихся за определенный интервал времени. Но всегда имеются неизбежные отклонения от среднего значения, и, чем меньше количество радиоактивных ядер в препарате, тем больше эти отклонения. Закон радиоактивного распада является статистическим законом.

Говорить об определенном законе радиоактивного распада для малого числа ядер атомов не имеет смысла. Этот закон справедлив в основном для большого количества частиц.

Закрепление

1.    Что определяет период полураспада?
2.    Какие величины связывает закон радиоактивного распада?
3.    Почему закон радиоактивного распада является статистическим законом?

На дом: п 24, понимать смысл закона радиоактивного распада