Урок физики в 9 классе
Деление ядер урана. Цепная реакция. Лабораторная работа №7
«Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков»
Тип – урок изучения нового материала.
Цель:
- ввести понятие цепной ядерной реакции,
- выяснить условие ее возникновения,
- убедиться в справедливости закона сохранения импульса на примере деления ядер урана.
Оборудование: фотография заряженных частиц, образовавшихся в фотоэмульсии при делении ядра атома урана под действием нейтрона (из учебника); линейка измерительная.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний. Фронтальная беседа:
- Строение атома по Резерфорду (В центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются отрицательные электроны)
- Почему это строение называется планетарной моделью атома? (Строение атома подобно строению звездной системы).
- Из каких частиц состоит ядро атома? (Из протонов и нейтронов (нуклонов)
- Какой из этих частиц имеет заряд, и какой? (Протон. Положительный)
|
|
- Как электрически взаимодействуют друг с другом протоны в ядре? (Так как они заряжены одноименными зарядами, поэтому протоны отталкиваются)
- Какие тогда силы удерживают нуклоны в ядре? (Ядерные силы притяжения. Они действуют между нуклонами и в сотни раз сильнее электрических сил отталкивания).
- Химический элемент в общем виде записывается так: X. Что обозначают и что показывают Z и N? (Число нейтронов обозначают буквой N, число протонов - Z, также число электронов в атоме, также порядковый номер в таблице Менделеева)
- Что такое дефект масс? (Разность между массой нуклонов и массой ядра).
- Что такое энергия связи? (Минимальная энергия, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны E = Δmc2)
III. Изучение нового материала.
В 1938 году Ирен Кюри среди продуктов распада, образующихся при бомбардировке урана нейтронами, открыла радиоактивный изотоп, свойства которого являются свойствами лантана. Ирен Кюри стояла на пороге открытия деления урана, но никто ей не поверил, ни Бор, ни Резерфорд. Все они считали такой распад невозможным. Отто Ган и Фриц Штрассман облучали нитрат уранила нейтронами и получали радиоактивный барий.
Они фактически открыли отделение ядра урана, их статья была фиксирована 22 декабря 1938 года.
В 1939 году немецкие ученые Лизе Майтнер и Отто Фриш написали статью, в которой показали, что такая реакция возможна. В этом же году русский ученый Я. Френкель и Н. Бор разработали теорию ядерного деления атома урана.
2. Знакомство с теорией ядерного деления.
Ядро урана захватывает нейтрон и, подобно жидкой капле, начинает деформироваться, принимает гантелеобразную форму. Кулоновское отталкивание становится сильнее ядерного притяжения, и ядро разрывается на две неравные части, осколки радиоактивны, в результате серии β-распадов превращаются в стабильные изотопы.
|
|
Пример ядерной реакции деления ядра урана