Ядерные реакции

Тема : ядерные реакции

Презентация преподавателя химии

Общеобразовательного учреждения №57

Нарпайского района Самаркандской области

Бахрановой М.А.

Цель урока:

• Сформировать умения записывать ядерные реакции, уметь определять неизвестный продукт реакции с использованием законов сохранения массового числа и заряда.
• Задачи урока:
• 1. Образовательная : обосновать существование ядерной энергии как одной из форм энергии, формировать умение вычислять энергетический выход ядерных реакций.
• 2. Развивающая : Развитие умений учащихся анализировать результаты эксперимента, формулировать выводы, развивать умение работать с табличными данными при решении задач, формировать познавательные способности учащихся;
• 3. Воспитательная : развивать познавательный интерес к предмету; воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки и чувства ответственности; воспитывать у учащихся уважение к мнению других членов коллектива; обратить особое внимание учащихся на проблемы, связанные с охраной окружающей среды.

• Фронтальный опрос:

• Расскажите о свойствах элемента фосфора, имеющий порядковый номер 15, по его местоположению в периодической таблице.

• Каково значение периодического закона и периодической таблицы в открытии новых химических элементов?

• Менделеев предсказал свойства каких элементов?

• Каково значение периодической таблицы при описании свойств s- и p-элементов?

Формирование новых знаний.

• Ядерные реакции  – это превращение атомных ядер в результате их взаимодействия с элементарными частицами и друг с другом.

• В природе ядерные реакции происходили и происходят постоянно. Например, ядерные реакции на Солнце, протекающие с выделением большого количества энергии, поддерживают жизнь на Земле. Но проведение подобной реакции на Земле ранее казалось неосуществимой мечтой. Только в сегодняшнее время желание людей превращать неблагородные металлы в золото стало реальным. Однако затраты энергии на ядерные реакции настолько высоки, что многократно превышают стоимость самого драгоценного металла, поэтому использовать эти реакции для превращения одних химических веществ в другие пока неэффективно.

• Осуществление первой ядерной реакции пришлось на 1919 год. Э. Резерфорд обнаружил протоны в продуктах распада ядер. Он бомбардировал атомы азота αα-частицами. Во время соударений частиц шла ядерная реакция, для которой подразумевалась специальная схема:
• 147N+42He→178
• O+11HN714+He24→O817+H11.

Радиоактивность – это способность нестабильных ядер превращаться в другие ядра с испусканием частиц.

• Явление радиоактивности открыл физик А.Беккерель в 1896 году: было обнаружено, что соли урана испускают неизвестное излучение, имеющее способность проходить сквозь препятствия и вызывать почернение фотоэмульсии. А спустя пару лет физики М. и П. Кюри зафиксировали радиоактивность тория и открыли два новых радиоактивных элемента – полоний и радий.

• В дальнейшем за изучение природы радиоактивных излучений принимались многие ученые, например, Э. Резерфорд со своими учениками. Было обнаружено, что радиоактивные ядра способны испускать три вида частиц: положительно заряженные, отрицательно заряженные и нейтральные.

• α -,  β - и  γ -излучения  – это излучения, на которые способны радиоактивные ядра (соответственно заряженное положительно, отрицательно и нейтрально).
• В 20-х годах XX века, после того, как Э. Резерфорд открыл ядерное строение атомов, появилось твердое утверждение, что радиоактивность является свойством атомных ядер. В ходе изучения было определено, что αα-лучи есть поток αα-частиц – ядер гелия , β-лучи представляют собой поток электронов, а γγ-лучи - это коротковолновое электромагнитное излучение при очень малой длине волны λ

Рассмотрим подробнее существующие виды радиоактивного распада. Альфа-распад

• Альфа-распад  – это самопроизвольное преобразование атомного ядра с числом протонов Z и нейтронов N в иное (дочернее) ядро, в котором содержится число протонов Z–2 и нейтронов N–2, сопровождающееся испусканием α-частицы – ядра атома гелия  4 2 He.

• Бета-распад – наиболее распространённый вид радиоактивного распада (и вообще радиоактивных превращений), особенно среди искусственных радионуклидов. У каждого химического элемента есть, по крайней мере, один бета-активный, то есть подверженный бета-распаду изотоп.
• Бета-распад включает в себя такие виды радиоактивных превращений, как:
• – бета-минус распад;
• – бета-плюс распад;
• – К-захват (электронный захват).

• Бета-минус распад – это испускание из ядра бета-минус частицы – электрона, который образовался в результате самопроизвольного превращения одного из нейтронов в протон и электрон.

Бета-плюс распад – испускание из ядра бета-плюс частицы – позитрона (положительно заряженного «электрона»), который образовался в результате самопроизвольного превращения одного из протонов в нейтрон и позитрон.

Нейтронный распад – испускание из ядра атома нейтрона. Характерен для нуклидов искусственного происхождения. При испускании нейтрона один изотоп данного химического элемента превращается в другой, с меньшим весом.

• В результате радиоактивных превращений могут образовываться изотопы других химических элементов или того же элемента, которые сами могут быть радиоактивными элементами.    Т.е. распад некоего исходного радиоактивного изотопа может привести к некоторому количеству последовательных радио-активных превращений различных изотопов разных химических элементов, образуя т. н. «цепочки распада».