Тема: Активність радіонуклідів. Іонізуюча дія радіоактивного випромінювання
Мета: - навчальна: сформувати в учнів поняття активності радіонуклідів, поглинутої дози випромінювання, потужності дози випромінювання та іонізуючої дії радіоактивного випромінювання;
- розвивальна: дослідити, від чого залежить активність радіонуклідів, поглинута доза випромінювання, потужність дози випромінювання та іонізуюча дія радіоактивного випромінювання, розвивати інтелектуальні та творчі здібності, робити висновки, аналізувати;
- виховна: виховувати пізнавальний інтерес, розширити кругозір.
Тип уроку: комбінований.
Обладнання: таблиці активності деяких радіонуклідів.
Знати: поняття та формули активності радіонуклідів, потужності радіоактивного випромінювання, поглинутої дози випромінювання та їх одиниці вимірювання.
Вміти: пояснити іонізуючу дію радіоактивного випромінювання, оцінити активність радіонукліда за табличними даними, розв’язувати задачі, застосовуючи формули поглинутої дози випромінювання та потужності дози радіоактивного випромінювання.
Найнеосяжніша річ у світі – це те,
що світ усе–таки осяжний…
А. Ейнштейн
Хід уроку
І. Організаційний момент
ІІ. Повідомлення теми та мети уроку
Інтерактивна вправа
«Мої очікування»
Учитель на зворотньому боці дошки записує очікування учнів від уроку, які вони висловлюють
ІІІ. Актуалізація опорних знань
Для економії часу домашнє завдання перевіряється відповідальними за це учнями перед початком уроку, незрозумілі питання записуються на дошці. Далі йде їх коментар.
Учитель: У Давньому Римі мистецтво «читати знаки» вважали даром Прометея. У наш час, щоб правильно читати знаки, необхідно оперувати відповідними поняттями й термінами. Давайте перевіримо, чи володіємо ми цим даром!
Вправа «Встановіть відповідність».
Самоперевірка.
Кожен із вас отримує картку-завдання. Дайте відповіді та результат виконання завдання занесіть до відповідної таблиці. Після закінчення виконання завдання вчитель прикріплює до дошки таблиці із відповідями. Учні самостійно звіряють правильність виконання завдання й виставляють бали. Працюючи активно на уроці, кожен зможе підвищити свій бал.
Картка–завдання
В 1
|
|
(1 бал) Сучасна ядерна (планетарна) модель атома була створена:
А
|
Б
|
В
|
Г
|
Дж. Томсоном
|
Е. Резерфордом
|
М. Фарадеєм
|
Д. Менделєєвим
|
|
(1 бал) У нейтральному атомі завжди однакова кількість:
А
|
Б
|
В
|
Г
|
протонів і нейтронів
|
протонів і електронів
|
нуклонів і електронів
|
нейтронів і електронів
|
|
(1 бал) У ядрі Аргону 18 протонів і 22 нейтрони. Якою є кількість електронів у цьому атомі?
|
(1 бал) Який порядковий номер елемента в таблиці Менделєєва, якщо його отримали в результаті β–розпаду ядра елемента з порядковим номером Z?
А
|
Б
|
В
|
Г
|
Z + 2
|
Z - 2
|
Z + 1
|
Z - 1
|
|
(2 бали) У результаті α–розпаду ядра  утворюється:
|
В 2
|
|
1. (1 бал) Явище природної радіоактивності вперше було відкрите:
А
|
Б
|
В
|
Г
|
А. Беккерелем
|
Е. Резерфордом
|
Марією Склодовською–Кюрі
|
Д. Менделєєвим
|
|
(1 бал) У ядрі атома Літія 3 протони та 4 нейтрони. Якою є кількість електронів у цьому атомі?
|
(1 бал) У ядрі атома хімічного елемента 8 протонів і 9 нейтронів. Назвіть даний хімічний елемент.
А
|
Б
|
В
|
Г
|
Оксиген
|
Флуор
|
Хлор
|
Кобальт
|
|
( 1 бал) На скільки одиниць зменшиться масове число ядра при α–розпаді?
А
|
Б
|
В
|
Г
|
На 4 одиниці
|
На 2 одиниці
|
На 1 одиницю
|
Не зміниться
|
|
(2 бали) У результаті β–розпаду ядра  утворюється:
|
IV. Мотивація навчальної діяльності
Учитель: Природа – такий же унікум, як картина Рафаеля. Знищити її легко, відтворити – неможливо. Радіація – один із, на жаль, уже звичних факторів навколишнього середовища, невід’ємна частина нашого буття. Багато років минуло після аварії на ЧАЕС. Але за час, що минув, проблема радіаційної безпеки не втратила своєї актуальності. Чому в зонах, забруднених після аварії, навіть сьогодні спостерігаються масові аномалії рослин, тварин?
Учні дають відповіді.
V. Вивчення нового навчального матеріалу
Учитель пояснює новий матеріал, використовуючи блок–схему 1 на дошці (додаток 1).
Учитель: Яка залежність існує між періодом піврозпаду та активністю радіонуклідів?
(Відповідь: Між періодом піврозпаду та активністю радіонуклідів існує обернена залежність, тобто чим менший період піврозпаду, тим більша активність – кількість розпадів за одиницю часу).
На кожного жителя Землі постійно діє так званий природний радіаційний фон, який формується з космічної радіації та випромінюванням радіоактивних речовин, що містяться в земній корі. Під час роботи на ядерних установках із радіоактивними препаратами, які використовуються в різних галузях науки й техніки людина зазнає зовнішнього опромінення. Випромінювання, взаємодіючи з живою тканиною, шкідливо впливає на людський організм. Для характеристики впливу будь–якого виду випромінювання на речовину використовують дозиметричні величини.
Учитель пояснює новий матеріал, використовуючи блок–схему 2 на дошці (додаток 2).
Учитель: Ви знаєте, що папір повністю поглинає α–промені, β–промені може поглинути алюмінієва пластина завтовшки кілька міліметрів, а γ–промені проходять навіть крізь свинцеву пластинку завтовшки в кілька десятків сантиметрів. Біологічна дія різних видів радіоактивного випромінювання на живі організми неоднакова навіть за однакової поглинутої дози. Тому, щоб оцінити радіаційну небезпеку, слід ураховувати також вид іонізаційного випромінювання та його потужність. Вплив радіаційного випромінювання на живі організми викликаний не стільки величиною енергії, яку воно передає речовині, скільки його іонізаційною дією на клітину, що призводить до біохімічних змін.
Учитель пояснює новий матеріал, використовуючи блок–схему 3 на дошці (додаток 3).
VI. Закріплення навчального матеріалу
Розв’язати задачу разом із класом.
Жива тканина масою 5 г поглинула 10 8 α–частинок енергією 4,8 · 10-13 Дж кожна за 1 хвилину. Визначити поглинуту дозу опромінення та потужність дози випромінювання.
(Відповідь: Dn = 9,6 мГр; N =0,16 мГр/с).
VII. Підсумок уроку
Інтерактивне опитування:
Сьогодні на уроці ми вивчили…
Сьогодні на уроці ми навчилися…
VIII. Домашнє завдання
Додаток 1
Блок–схема 1
Розпад ядер
– це явище випадкове !
Швидкості радіоактивних перетворень характеризує
Період піврозпаду Т
– це інтервал часу, за який розпадається половина наявної кількості радіоактивних ядер ( атомів).
Т (Торій – 232)= 13, 9 млрд. років
Т (Літій – 5) = 4,4 . 10 -22 с
Активність радіонуклідів, А
– це кількість розпадів ΔN за одиницю часу Δt
З часом знижується
А = 
А = 
– де N – кількість ядер, які не розпалися
В СІ – [ А ] = Бк (бекерель); 1 Бк = 1 розпад / с
[ А ] = Кі (кюрі); 1 Кі = 3,7 . 10 10 Бк.
Активність в 1 Кі має 1 грам Радію – 226, де відбувається
37 млрд розпадів щосекунди.
Забрудненість території (активність) вимірюється в Кі/км2 , їжі, води – Кі/кг, Кі/л.
Таблиця активності деяких радіонуклідів, період їх піврозпаду та тип випромінювання
Радіонуклід Т А, Бк Тип випромін.
Стронцій–89 50,5 днів 2.10 18 β
Стронцій–90 29 років 2 . 10 16 β
Йод–131 8 днів 6,5 . 10 17 β, γ
Телур–132 3,26 дня 1,1 . 10 17 γ
Цезій–134 2,06 року 4,7 . 10 16 β, γ
Цезій–137 30 років 8,7 . 10 16 β, γ
Криптон–85 10 років 3,3. 10 16 γ
Ксенон–133 5,25 дня 1,7 . 10 18 γ
Плутоній–238 88 років 7,4 . 10 13 α
Плутоній–239 24390 років 5,9 . 10 12 α
Додаток 2
Блок–схема 2
Поглинута доза опромінення
(доза випромінювання)
– визначається енергією, яка поглинається одиницею маси речовини
Має властивість накопичуватися з часом
Потужність дози випро-мінювання
N =
[ N ] =
Dп = 
E – енергія йонізуючого випромінювання, передана речовині, Дж
m – маса опроміненої речовини, кг
В СІ – [ Dп ] = Гр ( грей ); 1 Гр = 1 Дж/кг
Позасистемна одиниця вимірювання:
1 рад = 0,01 Гр.
Додаток 3
Блок–схема 3
Коефіцієнт біологічної ефективності
(якості іонізуючого випромінювання)
Показує, у скільки разів радіаційна небезпека від впливу на живий організм даного виду випромінювання є більшою, ніж від впливу γ–випромінювання
(за однакових доз поглинання)
К
Назва випромінювання к
Рентгенівське випромінювання 1
γ – випромінювання 1
β – випромінювання 1–1,5
α – випромінювання 20
Еквівалентна доза поглинутого випромінювання
De = Dn . к
[ De] =Зв (зіверт)
1 Зв дорівнює еквівалентній дозі, за якої доза поглинутого
γ – випромінювання дорівнює 1 Гр.
залежить від часу опромінення |
97.67 Kb.
