Презентация к уроку Решение задач по теме "Ядерные реакции"

• 1 слайд

  Решение задач по теме
  «Ядерные реакции. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада »
  "Незнающие пусть научатся,
  а знающие вспомнят ещё раз."
  Античный афоризм
  
  Учитель физики Сергеева Н.Л.
  

• 2 слайд

  1. Выбери правильное утверждение. Какое из них является определением радиоактивности? В чем сходство, а в чем отличия?
  1) Явление самопроизвольного превращения ядер, сопровождающееся испусканием частиц или ядер или коротковолновым электромагнитным излучением.
  
  2)Превращения атомных ядер, вызванные их взаимодействиями с какими-либо частицами или друг с другом.
  
  

• 3 слайд

  2. Какая из данных реакций
  соответствует β – распаду?
  

• 4 слайд

  3. Какая из данных реакций
  соответствует α-распаду?
  
  
  

• 5 слайд

  4. Какая из данных реакций
  не произойдет? Почему?
  

• 6 слайд

  5. Какая из данных реакций
  не произойдет? Почему?
  

• 7 слайд

  6. Установите соответствие:
  1. N А. период полураспада
  2. N0  Б. число распавшихся ядер
  3. T½  В. число исходных ядер
  4. t Г.число оставшихся ядер
  5. ΔN = N- N0  Д. промежуток времени,
  за который распались
  ΔN ядер
  

• 8 слайд

  Задачи по ядерной физике
  

• 9 слайд

  Период полураспада
  Период полураспада (T) – время, за которое распадается ровно половина вещества. Таким образом через время t=T останется нераспавшимся половина вещества, через t=2T 1/2×1/2=1/4 вещества, через t=3T – 1/8 и т.д.
  Общая формула:
  Где N – количество молекул, а m – масса
  нераспавшегося вещества
  

• 10 слайд

  Радиоактивность
  Определяется как скорость распада, т.е. количество распадов в секунду. В системе СИ измеряется в распады/секунду или просто с-1. При этом получаются очень большие числа, поэтому на практике пользуются единицей рентген/час.
  1 рентген соответствует дозе облучения при котором гамма кванты образуют в 1 см3 воздуха 2×109 пар ионов.
  Очевидно, что радиоактивность пропорциональна количеству радиоактивного вещества, а значит
  

• 11 слайд

  Задача 1
  Некоторый изотоп A подвержен β распаду, в результате чего образуется изотоп B, не обладающий никакой радиоактивностью, и имеет период полураспада T= 2 дня. Взяли 200 г изотопа. Сколько изотопа В будет через 6 дней.
  

• 12 слайд

  Решение задачи № 1
  Обратим внимание, что при β-распаде масса не меняется, что означает, что суммарная масса вещества остаётся неизменной.
  Рассчитаем количество вещества А, оставшееся нераспавшимся через данный промежуток времени.
  г
  Тогда mВ=200-25=175 г
  

• 13 слайд

  Задача № 2
  В результате радиационной катастрофы произошло заражение местности изотопами X, Y и Z. Сразу после аварии собственные активности изотопов были: αx=320 мкР/час, αY=200 мкР/час, αz=80 мкР/час, периоды полураспада изотопов: Tx=2 год, TY=4 года, Tz=3 года.
  Если не проводить дезактивацию, возможно ли проживание людей на этой территории через 12 лет. Безопасным считается уровень радиации 50 мкР/час, естественный фон радиации в этой местности составляет 12мкР/час
  

• 14 слайд

  Решение задачи № 2
  Найдём активности всех 3ч изотопов через указанное время и просуммируем их, не забыв добавить естественный фон α0
  мкР/час
  мкР/час
  мкР/час
  мкР/час
  Ответ: можно (т.к. 47<50)
  

• 15 слайд

  Энергия связи ядра
  Найти энергию связи ядра
  (1327 Al), если
  Масса ядра 26,9815 а.е.м.
  Масса нейтрона 1,0086 а.е.м.
  Масса протона 1,0073 а.е.м.
  
  

• 16 слайд

  Решение задачи №3
  Ищем массу составных частей:
  В ядре 13 протонов и 27-13=14 нейтронов. Их масса в свободном состоянии.
  M0=13· 1,0073+14· 1,0086=27,2153 а.е.м.
  Дефект массы
  ΔМ=27,2153- 26,9815=
  =0,234 а.е.м.=0,234·1,67·10-27=0,39·10-27кг
  Энергия связи W=Δmc2=0,39·10-27 ·9·1016=3,51·10-11Дж
  (c – скорость света, c=3·108м/с)
  

• 17 слайд

  Задачи 4,5
  Найти энергетический выход реакций, определить происходят они с выделением или поглощением энергии
  Справочные данные: массы изотопов
  24 He4,0026
  12H2,0141
  12H3,0160
  36Li6,0151
  37Li7,0160
  48Be8,0053
  Нейтрон1,0087
  1 а.е.м.=1,67·10-27 кг
  

• 18 слайд

  Решение задачи № 4
  

• 19 слайд

  Решение задачи № 5
  

• 20 слайд

  Примечание
  Энергия, которую мы посчитали не так уж и мала, это энергия на одну реакцию. Если в задаче № 5 взять 7 г лития, это 1 моль = 6·1023 атомов, соответственно произойдёт 6·1023 реакций, выделится
  Q= 2,4·10-13· 6·1023 =14,4·1010 =144·109 Дж = 144 ГДж тепла!
  Это энергия выделяемая при сгорании 4500 л бензина.
  

• 21 слайд

  Домашнее задание