Инфоурок Математика Другие методич. материалыУчебный элемент по физике на тему: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Учебный элемент по физике на тему: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Скачать материал

 

                                      

 

 


             УЧЕБНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

 

 

"Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

 

Наименование:

 

 

 

Профессия:   автомеханик

 

Отрасль:        транспорт

 

Работу выполнила: Ведринцева Олеся Сергеевна

 

 

02-125

 

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

 Стр.

    1  

 

 

Цель:

 

Изучив данный элемент, Вы сможете:

  1. Узнать новые физические процессы  и явления.
  2. Рассмотреть различные условия использования энергии ядерных реакций.
  3. Выяснить физическую природу ядерного взрыва.
  4. Изучить поражающие факторы ядерного оружия, их последствия и средства защиты.

 

 

 

Необходимые оборудования, материалы и вспомогательные средства:

 

Наименование/ Описание

             Количество

Учебники Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев Физика 11 класс.

Тестовые задания

25

 

25

 

 

 

 

Литература: учебник Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев Физика 11 класс - Просвещение, 2007г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

Стр.

 2

 

 

Виды радиоактивности:

Естественная радиоактивность - радиоактивность, наблюдаемая у неустойчивых изотопов, существующих в природе. У больших ядер нестабильность возникает вследствие конкуренции между притяжением нуклонов ядерными силами и кулоновским отталкиванием протонов. Не существует стабильных ядер с зарядовым числом Z > 83 и массовым числом A > 209.

Искусственная радиоактивность - радиоактивность изотопов, полученных искусственно при ядерных реакциях.

Ядерные реакции.

Ядерная реакцияэто процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или элементарной частицей, сопровождающийся изменением состава и структуры ядра и выделением вторичных частиц или γ-кванто

Первая ядерная реакция была осуществлена Э. Резерфордом в 1919 году в опытах по обнаружению протонов в продуктах распада ядер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

Стр.

 3

 

 

Энергетический выход ядерной реакции.

*    Энергетическим выходом ядерной реакции называется величина
Q = (MA + MB – MC – MD)c2 = ΔMc2.

 где MA и MB – массы исходных продуктов, MC и MD – массы конечных продуктов реакции. Величина ΔM называется дефектом масс. Ядерные реакции могут протекать с выделением (Q > 0) или с поглощением энергии (Q < 0).

*    Для того чтобы ядерная реакция имела положительный энергетический выход, удельная энергия связи нуклонов в ядрах исходных продуктов должна быть меньше удельной энергии связи нуклонов в ядрах конечных продуктов. Это означает, что величина ΔM должна быть положительной.

Деление тяжелых ядер.

*    В 1939 году немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом было открыто деление ядер урана.

*    Кинетическая энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана, огромна – порядка 200 МэВ.

*    При полном делении всех ядер, содержащихся в 1 г урана, выделяется такая же энергия, как и при сгорании 3 т угля или 2,5 т нефти.

 

 

Зависимость энергии связи от массового числа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

  Стр.

    4

 

Важную информацию о свойствах ядер содержит зависимость удельной энергии связи от массового числа А. Удельной энергией связи называют энергию связи, приходящуюся на 1 нуклон ядра. Из рисунка хорошо видно, что, не считая самых лёгких ядер, удельная энергия связи примерно постоянна и равна 8 МэВ/нуклон. Максимальную удельную энергию связи (8,6 МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60, т. е. железо и близкие к нему по порядковому номеру элементы. Ядра этих элементов наиболее устойчивы

При делении ядра урана-235, которое вызвано столкновением с нейтроном, освобождается 2 или 3 нейтрона, способных вызвать новые распады ядер урана и т. д. Такой лавинообразный процесс называется цепной реакцией.

      Коэффициент размножения нейтронов (k) -отношение числа нейтронов в данном поколении к их числу в предыдущем поколении.

Если k=1, число нейтронов сохраняется неизменным и реакция протекает  стационарно.

При k>1 число нейтронов лавинообразно растет, что приводит к неуправляемой цепной реакции- ядерному взрыву.

Использование энергии деления ядра.

 

 

В мирных целях

 

 

 

                                                                                   

 

                                                                                                       

 

 

 

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

 Стр.

   5

 

 

 

В военных целях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контроль радиоактивности

 

 

 

Ядерное оружие.

Первая атомная бомба была испытана в США в штате Нью-Мексико в 1943г. При взрыве атомной бомбы температура в ее эпицентре достигает 100 млн К. При такой температуре резко повышается давление и возникает мощная разрушительная ударная волна. Продукты цепной реакции при взрыве радиоактивны. Взрыв сопровождается интенсивным световым излучением и мощной электромагнитной волной. Мощность ядерного взрыва составила 20 кт ( в тротиловом эквиваленте).

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

 Стр.

   6

 

 

Характеристика очага ядерного поражения.

*    Массовые разрушения, завалы.

*    Аварии в сетях коммунально-энергетического хозяйства.

*    Пожары.

*    Радиоактивное заражение.

*    Значительные потери населения.

Поражающие факторы ядерного оружия.

*    Ударная волна.

*    Световое излучение.

*    Проникающая радиация.

*    Радиоактивное заражение.

*    Электромагнитный импульс.

Ударная волна.

*    Основной поражающий фактор ядерного взрыва.

*    Ее источником является огромное давление, образующееся в центре взрыва и достигающее в первые мгновения миллиардов атмосфер.

Поражение людей ударной волной:

*    Избыточное давление 20-40 кПа-легкие поражения(ушибы, контузии).

*    Избыточное давление 40-60 кПа – поражения средней тяжести (потеря сознания, повреждение органов слуха, вывихи конечностей, кровотечения из носа и ушей).

*    Избыточное давление свыше 60 кПа - сильные контузии, переломы конечностей, поражение внутренних органов.

*    Избыточное давление свыше 100 кПа – крайне тяжелые поражения, нередко со смертельным исходом.

*    Защита – укрытия.

Электромагнитный импульс.

*    Электрические  и магнитные поля, возникающие в результате воздействия гамма-лучей ядерного взрыва на атомы окружающей среды и образования в этой среде потока электронов и положительных ионов.

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

 Стр.

   7

 

Поражающие факторы электромагнитного импульса.

*    Повреждение радиоэлектронной аппаратуры.

*    Нарушение работы радио- и радиоэлектронных средств.

*    При разряде полей на человека (контакт с аппаратурой) может вызвать гибель.

*    Защита – укрытие.

Световое излучение.

*    Поток лучистой энергии, включающие ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи.

*    Источником является светящаяся область, образуемая раскаленными на миллионы градусов продуктами взрыва.

*    Распространяется мгновенно, длится до 20 секунд.

Поражающие факторы светового излучения.

*    Вызывает ожоги открытых участков тела (1,2,3,4 степени).

*    Поражает глаза.

*    Обугливает и воспламеняет различные материалы.

*    Вызывает пожары на больших расстояниях от эпицентра.

*    Защита – непрозрачные материалы, любая преграда, создающая тень.

Проникающая радиация.

*    Поток гамма-лучей и нейтронов. Длится 10-25 секунд.

*    Источником служат ядерные реакции, протекающие в боеприпасе в момент взрыва.

Поражающие факторы проникающей радиации.

*    Защита – укрытия.

*    Проходя через живую ткань, гамма-излучение и нейтроны ионизируют атомы и молекулы клеток, в результате чего нарушаются биологические функции клеток, органов и организма в целом, что приводит к возникновению лучевой болезни.

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

Стр.

  8

 

 

Снижение интенсивности проникающего излучения.

*    В два раза ослабляют интенсивность гамма-лучей: сталь толщиной 2,8 см, бетон – 10 см, грунт – 14 см, древесина – 30 см.

 

Радиоактивное заражение.

*    Источник – продукты деления ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образующиеся в результате  воздействия нейтронов на материалы, из которых изготовлен ядерный боеприпас.

*    Наибольшая опасность в первые часы после выпадения осадков из радиоактивного облака, образующего радиоактивный след.

 

Биологическое действие ионизирующих излучений:

- ионизация атомов и молекул вещества;

- переход атомов и молекул в возбуждённое состояние.

 

Доза поглощенного излучения – это отношение энергии ионизирующего излучения к массе облучаемого тела.

                 D=E/m

           1 Гр=1 Дж/кг

 

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

 Стр.

   9

 

Эффекты различных доз радиоактивного излучения.

Поглощенная доза

 

Эффект

 

1-2 Гр

 

2-4 Гр

 

6-10 Гр

 

10-50 Гр

 

Случаи рвоты

 

от 5% до 50%

 

До 100 %

 

100 %

 

100 %

Через какое время

 

3 ч

 

2 ч

 

1 ч

 

1/3 ч

Поражение

Кроветворные ткани, костный мозг

Дополнительно ткани желудка

Критический период

-

4-6 нед.

4-6 нед.

5-14 дней

Прогноз

отличный

благоприят-ный

двойной

безнадежный

Это стоит запомнить!

 

Допустимая доза облучения

 

< 0,25 Гр

Доза облучения, вызывающая лучевую болезнь

 

1  -  6 Гр

 

Смертельная доза облучения

 

6  - 10 Гр

 

 

 

Учебный элемент

Наименование: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие"

Профессия: автомеханик

 Стр.

   10

 

Проверка усвоения

 

Контрольные вопросы

 

Выберите правильный ответ.

 

1.Естественное β - излучение представляет собой поток:

A электронов;    B протонов;   C ядер атомов гелия;   D  квантов э/м излучения

2. Допустимая доза облучения:

A   1-6 Гр          B < 1 Гр              C 6-10 Гр               D =1 Гр

3. Какой вид ионизирующих излучений из перечисленных ниже,  наиболее опасен при внутреннем облучении организма человека?

 A   α- излучение    B гамма излучение    C поток нейтронов     D поток протонов

4. При каких условиях возникает неуправляемая цепная        реакция?

A   k=1         B k<1              C k>1               D k=0

5. При каких условиях происходит цепная управляемая ядерная реакция?

A   k=1         B   k<1              C   k>1               D   k=0

6.Доза поглощенного излучения измеряется в :

A   Джоулях         B Радианах             C Греях               D Рентгенах

 

 

 

 

 

 

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Учебный элемент по физике на тему: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие""

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Политолог

Получите профессию

Бухгалтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 625 325 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 15.11.2015 1357
    • DOCX 2.4 мбайт
    • 11 скачиваний
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Юшкова Олеся Сергеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Юшкова Олеся Сергеевна
    Юшкова Олеся Сергеевна
    • На сайте: 8 лет и 5 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 6132
    • Всего материалов: 6

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Менеджер по туризму

Менеджер по туризму

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Математика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Учитель математики

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 1218 человек из 84 регионов

Курс повышения квалификации

Аспекты преподавания самостоятельного учебного курса «Вероятность и статистика» в условиях реализации ФГОС ООО

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 275 человек из 65 регионов

Курс повышения квалификации

Развитие элементарных математических представлений у детей дошкольного возраста

72 ч. — 180 ч.

от 2200 руб. от 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 180 человек из 45 регионов

Мини-курс

Социальная и поведенческая психология

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 24 человека из 13 регионов

Мини-курс

Эффективные коммуникационные стратегии в образовательной среде: от управления до мотиваци

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Управление стрессом и психологическими состояниями

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 62 человека из 25 регионов