Bước đầu nghiên cứu lịch sử vật lí phục vụ cho việc dạy học chương IX vật lí 12 nâng cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÍ  Tên đề tài: BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ CHO VIỆC DẠY HỌC CHƯƠNG IX VẬT LÍ 12 NÂNG CAO Luận văn tốt nghiệp Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: SƯ PHẠM VẬT LÍ Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS – GVC: Đặng Thị Bắc Lý Tiêu Tín Nguyên MSSV: 1100237 Lớp: Sư phạm Vật lí K36 Cần Thơ, - 2014 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý LỜI CẢM ƠN  Sau thời gian dài nghiên cứu, hoàn thành luận văn Đó kết cố gắng thân năm tháng giảng đường đại học với hướng dẫn tận tình quí thầy cô năm vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn tất quí thầy cô trường Đại học Cần Thơ, quí thầy cô Khoa Sư phạm Bộ môn Sư phạm Vật lí truyền đạt kiến thức kinh nghiệm giảng dạy cho thân tôi, hành trang quí báu theo suốt đường nghiệp sau Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý tận tình dẫn cho suốt trình thực luận văn Tôi chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp anh chị trước bạn bè, đặc biệt đồng chí Cán Đoàn khoa Sư phạm, bạn lớp Sư phạm Vật lí khóa 36 giúp nhiều trình nghiên cứu thực đề tài Cuối lời, xin kính chúc quí thầy cô, anh chị, đồng chí bạn dồi sức khỏe, công tác tốt, ngập tràn niềm vui, hạnh phúc thành công sống Mặc dù cố gắng nhiều không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Tôi mong nhận ý kiến góp ý quí báu quí thầy cô bạn bè để đề tài phong phú hoàn thiện Sinh viên thực hiện: Tiêu Tín Nguyên SVTH: Tiêu Tín Nguyên SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý MỤC LỤC PHẦN A MỞ ĐẦU 1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 3 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN ĐỀ TÀI CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI QUI TRÌNH SỬ DỤNG LỊCH SỬ VẬT LÍ VÀO DẠY HỌC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT PHẦN B NỘI DUNG CHƯƠNG VỊ TRÍ, VAI TRÒ CỦA LỊCH SỬ VẬT LÍ HỌC NHỮNG QUI LUẬT CỦA SỰ PHÁT TRIỂN VẬT LÍ HỌC VỊ TRÍ, VAI TRÒ NHỮNG QUI LUẬT CỦA SỰ PHÁT TRIỂN VẬT LÍ HỌC 2.1 Những qui luật chung phát triển vật lí học 2.2 Mối quan hệ vật lí học sản xuất 10 2.3 Chế độ xã hội phát triển vật lí học 12 2.4 Mối quan hệ vật lí học triết học 14 CHƯƠNG SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA VẬT LÍ HỌC 17 GIAI ĐOẠN CHUẨN BỊ ĐỂ HÌNH THÀNH NGÀNH VẬT LÍ HỌC 17 GIAI ĐOẠN VẬT LÍ HỌC TRỞ THÀNH MỘT KHOA HỌC ĐỘC LẬP 20 GIAI ĐOẠN HOÀN THIỆN VẬT LÍ HỌC CỔ ĐIỂN 27 3.1 Nhiệt động lực học 28 3.2 Nhiệt nhiệt độ 30 3.3 Các động nhiệt 30 3.4 Động vĩnh cửu 31 SVTH: Tiêu Tín Nguyên SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý 3.5 Vật lí thống kê 31 3.6 Lí thuyết trường điện từ 31 GIAI ĐOẠN VẬT LÍ HỌC HIỆN ĐẠI 32 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG LỊCH SỬ VẬT LÍ HỌC VÀO GIẢNG DẠY 35 KHÁI NIỆM QUÁ TRÌNH DẠY HỌC 35 NHIỆM VỤ CỦA NGƯỜI GIÁO VIÊN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 35 2.1 Dạy kiến thức vật lí cho học sinh 35 2.2 Phát triển tư cho học sinh thông qua dạy vật lí 35 2.3 Giáo dục tư tưởng (dạy người) thông qua dạy vật lí 36 2.4 Dạy cho học sinh kĩ hành động vật lí 36 Ý NGHĨA VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA LỊCH SỬ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 37 3.1 Tác dụng tài liệu lịch sử vật lí trình giảng dạy 37 3.2 Yêu cầu nội dung phương pháp giới thiệu tài liệu lịch sử giảng dạy vật lí 38 3.2.1 Tài liệu lịch sử vật lí giới thiệu phải liên hệ hữu với nội dung giảng 38 3.2.2 Tài liệu giới thiệu phải có phương hướng, tư tưởng xác định 39 3.2.3 Tài liệu lịch sử vật lí phải mang tính thống đáng tin cậy 39 3.2.4 Tài liệu phải vừa sức với trình độ học sinh, yêu cầu phải rõ ràng, ngắn gọn, đầy đủ, súc tích nghệ thuật trình bày tài liệu giáo viên 40 3.3 Phương hướng giới thiệu tài liệu lịch sử vật lí 40 3.3.1 Giới thiệu thân nghiệp nhà bác học 40 3.3.2 Trình bày phát biểu thí nghiệm lịch sử công trình nhà khoa học 41 3.3.3 Giải tập vật lí có nội dung lịch sử 41 3.3.4 Giới thiệu lịch sử phát triển khoa học 41 SVTH: Tiêu Tín Nguyên SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý 3.3.5 Giới thiệu tài liệu hoạt động ngoại khóa 41 GIỚI THIỆU TÀI LIỆU LỊCH SỬ VẬT LÍ 43 4.1 Giới thiệu tóm tắt đời nghiệp số nhà vật lí 43 4.1.1 Henri Becquerel 43 4.1.2 Niels Henrik David Bohr 44 4.1.3 Marie Skłodowska-Curie 47 4.1.4 Pie Curie 50 4.1.5 Ernest Rutherford 51 4.2 Phương pháp giới thiệu lịch sử vật lí hoạt động ngoại khóa 53 4.2.1 Hoạt động ngoại khóa 53 4.2.2 Tác dụng hoạt động ngoại khóa 54 4.2.3 Hoạt động ngoại khóa vật lí 55 4.2.4 Phương pháp tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí 58 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC CHƯƠNG IX VẬT LÍ 12 NÂNG CAO 67 NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC BÀI 52 CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ĐỘ HỤT KHỐI 67 1.1 Xác định mục tiêu 67 1.2 Xác định nội dung để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học nội dung lịch sử vật lí cần đưa vào 67 1.3 Xác định phương pháp để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học hình thức tổ chức dạy học 69 NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC BÀI 53 PHÓNG XẠ 71 2.1 Xác định mục tiêu 71 2.2 Xác định nội dung để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học nội dung lịch sử vật lí cần đưa vào 71 2.3 Xác định phương pháp để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học hình thức tổ chức dạy học 73 SVTH: Tiêu Tín Nguyên SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC BÀI 54 PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 77 3.1 Xác định mục tiêu 77 3.2 Xác định nội dung để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học nội dung lịch sử vật lí cần đưa vào 78 3.3 Xác định phương pháp để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học hình thức tổ chức dạy học 79 NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC BÀI 56 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 82 4.1 Xác định mục tiêu 82 4.2 Xác định nội dung để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học nội dung lịch sử vật lí cần đưa vào 82 4.3 Xác định phương pháp để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học hình thức tổ chức dạy học 84 NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC BÀI 57 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH 86 5.1 Xác định mục tiêu 86 5.2 Xác định nội dung để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học nội dung lịch sử vật lí cần đưa vào 86 5.3 Xác định phương pháp để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học hình thức tổ chức dạy học 88 PHẦN C KẾT LUẬN 91 NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI 91 NHỮNG HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI 91 NHỮNG DỰ ĐỊNH TRONG TƯƠNG LAI 91 PHỤ LỤC 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 SVTH: Tiêu Tín Nguyên SP Vật lí K36 PHẦN A MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đất nước ta bước vào thời kì công nghiệp hóa, đại hóa Mục tiêu mà Đảng Nhà nước ta đề đến năm 2020, nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng đại, tạo tiền đề cho phát triển cao giai đoạn sau Viễn cảnh sôi động, tươi đẹp, nhiều thách thức đòi hỏi nguồn nhân lực có trình độ cao, tư nhạy bén kĩ thực hành giỏi Khi người ta ung dung xe điện, máy bay, sống ánh sáng đèn điện thoát khỏi cảnh sống tối tăm, người ta suy nghĩ: Ai người phát minh thứ nhỉ? Và trình tìm nào? Thật ra, tiếp cận với thành tựu khoa học phải biết kết nghiên cứu trình lao động không mệt mỏi hệ nhà khoa học thuộc lĩnh vực, vật lí học góp phần không nhỏ cho phát triển chung khoa học Lịch sử quan trọng, bắt tay vào nghiên cứu vấn đề cụ thể thuộc lĩnh vực việc tìm hiểu lịch sử cần thiết Đối với vật lí học lại quan trọng vật lí học khoa học thực nghiệm Cho nên muốn nghiên cứu đề tài thuộc lĩnh vực vật lí phải tìm hiểu xem vấn đề làm lịch sử có làm chưa làm đến đâu rồi, kết nào? Còn người GV vật lí, bên cạnh việc nắm vững kiến thức vật lí kiến thức lịch sử vật lí điều thiếu làm để truyền thụ kiến thức cho HS cách khoa học để nâng cao hứng thú học tập, độc lập suy nghĩ, tạo bầu không khí học tập tích cực để nâng cao hiệu tiết dạy nhằm nâng cao chất lượng đào tạo lại vấn đề không đơn giản Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XI nêu rõ: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kĩ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kĩ năng, phát triển lực Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học” [19, tr 5] Để đáp ứng nhu cầu đổi toàn diện giáo dục đào tạo, đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mạnh mẽ toàn diện nội dung lẫn PPDH Là GV Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý vật lí, GV dạy kiến thức cho HS phổ thông mà chương trình vật lí phổ thông qui định Ngoài ra, GV phải dạy em đức tính, phong cách làm việc nhà vật lí Thông qua giảng dạy người thầy, tài liệu SGK, môn học khác, thân HS có tác động nào? Làm để nâng cao hứng thú, niềm đam mê học tập vật lí HS? Đó vấn đề đòi hỏi người GV vật lí phải suy nghĩ đóng góp Vật lí học phần KHTN, ngành khoa học quan trọng Do đó, việc nâng cao chất lượng giảng dạy vật lí trường phổ thông vấn đề quan trọng cần thiết GV phải tổ chức trình dạy học vật lí để mặt đảm bảo cho HS nắm vững kiến thức phổ thông bản, mặt khác phải bồi dưỡng cho HS lực tư duy, thông minh, sáng tạo, có óc tìm tòi, suy nghĩ, phải đặt câu hỏi “Tại sao?” giới tự nhiên không ngừng tìm cách giải đáp để chiếm lĩnh tri thức nhằm chuẩn bị tiềm lực cho đất nước sánh vai cường quốc giới Các nhà giáo dục đề xuất nhiều phương pháp, hình thức tổ chức, hoạt động dạy học khác để đáp ứng yêu cầu thực đổi mới, để đáp ứng yêu cầu nguồn nhân lực chất lượng cao cho xã hội Tổ chức hoạt động học tập mang tính tìm tòi nghiên cứu, sử dụng lịch sử môn học vào dạy, học cần trọng Đây hình thức tổ chức dạy học có tác dụng tích cực người học thay đổi cách dạy truyền thụ chiều, HS thụ động mà chuyển sang cách dạy học lấy HS làm trung tâm, nhằm hướng tới việc tích cực hóa hoạt động nhận thức, phát huy tính chủ động, tự lực tư sáng tạo HS, HS tự chiếm lĩnh kiến thức, HS tự nghiên cứu sau học vấn đề lịch sử phát triển nội dung kiến thức có liên quan [16] Hiện nay, thân tìm hiểu đề tài có liên quan sử dụng lịch sử vật lí học vào giảng dạy từ Trung tâm học liệu (Đại học Cần Thơ), thư viện Khoa Sư phạm (Đại học Cần Thơ), nguồn tài liệu internet, Tôi thấy nguồn tài liệu có sử dụng lịch sử vật lí vào giảng dạy vật lí hạn chế thấy đa phần tài liệu đề cập đến lịch sử vật lí học Để phát huy hết tác dụng thực PPDH nhằm tổ chức hoạt động học tập cho HS tự tìm tòi nghiên cứu lịch sử vật lí vào học việc tổ chức số hoạt động dạy học đơn vị học thực cho phù hợp, thực nghệ thuật sư phạm, nhiệm vụ quan trọng GV phổ thông, người trực tiếp thổi gió vào giới trẻ HS theo chương trình giảng dạy phương pháp theo hướng tích cực đại Là SVTH: Tiêu Tín Nguyên SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý sinh viên sư phạm, thân nhận thấy vấn đề thiết thực mang nhiều hấp dẫn GV, hành trang cần thiết để bước vào nghiệp giảng dạy sau này, sở vững để nghiên cứu sâu vấn đề xoay quanh việc giảng dạy tương lai, giáo dục tư tưởng, giáo dục lòng yêu nước, tính khiêm nhường, ham hiểu biết, đấu tranh để bảo vệ cho lẽ phải, cho chân lí Đây tất động lực thúc đẩy chọn đề tài: “Bước đầu nghiên cứu lịch sử vật lí phục vụ cho việc dạy học Chương IX Vật lí 12 Nâng cao” Với hi vọng từ đời nghiệp nhà khoa học, HS học tập gương cần cù, vượt khó, chịu hi sinh, nhà bác học để đến với tri thức, đến với khoa học MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Đề tài hướng tới mục tiêu sau: Nghiên cứu lịch sử vật lí để hệ thống hóa giai đoạn hình thành phát triển vật lí học, tìm hiểu số câu chuyện đời nghiệp số nhà vật lí, mẩu chuyện công trình nghiên cứu nhà vật lí, Từ đó, xây dựng qui trình để tập sử dụng lịch sử vật lí vào việc đề xuất tổ chức số hoạt động nhằm phát huy tính tự học, tự tìm tòi, học hỏi học sinh Vận dụng qui trình đề xuất để xác định phương pháp, hình thức tổ chức số hoạt động dạy học HĐNK Chương IX Hạt nhân nguyên tử – Vật lí 12 Nâng cao GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Do hạn chế thời gian làm luận văn, đề tài này, nghiên cứu lí thuyết lịch sử hình thành phát triển vật lí học, sử dụng kiến thức LSVLH vào giảng dạy nhằm phát huy tính tích cực, tự tìm tòi, nghiên cứu em HS Chương IX Hạt nhân nguyên tử – Vật lí 12 Nâng cao, không tiến hành thực nghiệm trường THPT PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU THỰC HIỆN ĐỀ TÀI - Phương pháp nghiên cứu: Để thực đề tài này, vận dụng phương pháp nghiên cứu sau: + Nghiên cứu lí thuyết: nghiên cứu sơ lược lịch sử hình thành phát triển vật lí học cách tìm tài liệu có liên quan đến LSVLH, giáo trình LSVLH, luận văn, đề tài có liên quan, Từ nguồn tài liệu trên, hệ thống hóa giai đoạn hình SVTH: Tiêu Tín Nguyên SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý thành phát triển vật lí học, giới thiệu tóm tắt đời, nghiệp, câu chuyện nghiên cứu khoa học nhà vật lí học tiêu biểu có liên quan đến đề tài luận văn + Đề qui trình sử dụng lịch sử vật lí học vào dạy học + Vận dụng qui trình xây dựng để xác định phương pháp, hình thức xây dựng, tổ chức số hoạt động dạy học HĐNK Chương IX Hạt nhân nguyên tử – Vật lí 12 Nâng cao - Phương tiện thực đề tài: Các tài liệu tham khảo: Giáo trình lí luận dạy học, giáo trình lí luận dạy học vật lí, SGK Vật lí 12 NC, SGV Vật lí 12 NC, sách “Lịch sử vật lí học” Đào Văn Phúc, luận văn tốt nghiệp số sinh viên khóa trước, tài liệu từ mạng internet nguồn tài liệu tham khảo khác CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Bước 1: Xác định mục tiêu đề tài luận văn tốt nghiệp Bước 2: Xây dựng đề cương chi tiết, sở lí thuyết luận văn tốt nghiệp Bước 3: Tập sử dụng, lồng ghép lịch sử vật lí vào việc đề xuất tổ chức số hoạt động học Chương IX Hạt nhân nguyên tử – Vật lí 12 Nâng cao Bước 4: Đánh máy, nộp thảo, chỉnh sửa luận văn nộp đề tài cho giảng viên hướng dẫn, tiếp thu ý kiến, chỉnh sửa, hoàn thành luận văn tốt nghiệp Bước 5: Viết báo cáo, báo cáo thử Bước 6: Nộp đề tài thức cho hội đồng bảo vệ luận văn Bước 7: Báo cáo, bảo vệ luận văn QUI TRÌNH SỬ DỤNG LỊCH SỬ VẬT LÍ VÀO DẠY HỌC Bước 1: Xác định mục tiêu (dựa vào SGV, trích nguyên văn) Bước 2: Xác định nội dung để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học - Xác định nội dung sử dụng lịch sử vật lí vào giảng dạy (một mục nhỏ, phần nhỏ hay nội dung ngắn bài) - Liệt kê số kiến thức lịch sử vật lí sử dụng (lịch sử phát minh định luật, đại lượng, thuyết, nội dung vật lí từ thực tiễn; đời, nghiệp, SVTH: Tiêu Tín Nguyên SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý QUẢ BOM NGUYÊN TỬ NÉM XUỐNG THÀNH PHỐ HIROSHIMA (NHẬT BẢN) Quả bom nguyên tử mà máy bay Mĩ ném xuống thành phố Hiroshima Nhật urani 235 U làm giàu có khối lượng tới hạn mth  50 kg Lúc đầu lượng urani chia làm hai khối cách nhau, khối có lượng nhỏ mth nên không xảy phản ứng dây chuyền Khi dùng thuốc nổ phụ đẩy hai khối chập vào nhau, khối lượng urani vượt mth bom nổ [4, tr 285] ENRICO FERMI VÀ LÒ PHẢN ỨNG NGUYÊN TỬ ĐẦU TIÊN (1901 1954) Năm 1901, Enrico Fermi sinh Roma, Italia Ngay từ nhỏ Fermi giàu trí tưởng tượng, say mê đọc sách, chịu khó độc lập suy nghĩ, giỏi liên hệ với thực tế Năm 1918, Fermi tốt nghiệp trung học, ước muốn vào học Học viện Hoàng gia Pisa Nhưng muốn thi vào nơi xem “Vương quốc vật lí học” không dễ dàng chút Học miễn học phí, tiền ăn, nên người thi đông Vậy mà Fermi thi đỗ xuất sắc Thời gian học Học viện Pisa giúp cho Fermi có tri thức phong phú, khích lệ cổ vũ ông vươn tới mục tiêu lớn khoa học Mùa hè năm 1922, ông tốt nghiệp xuất sắc đại học với đề tài “Nghiên cứu thực nghiệm tia Röntgen” Một khoảng thời gian sau đó, ông tiếp tục nghiên cứu, công bố luận văn “Về thống kê hạt có spin bán nguyên” Do Dirac đồng thời tìm nên người gọi “thống kê Fermi – Dirac” Năm 25 tuổi, Fermi cử làm giáo sư Trong nghiên cứu hạt nhân nguyên tử, nhà khoa học phát có số chất không ngừng phóng xạ tia mà mắt thường không nhìn thấy họ gọi tượng suy biến Càng lạ tia xạ điện tử tổ hợp thành có mang số lượng nhiều so với lượng bị lúc hạt nhân nguyên tử Thế có phận lượng chuyển tới đâu? Fermi tâm làm rõ điều bí mật suy biến nguyên tử Không lâu sau, có người phát neutron, neutron không mang lượng Thế Fermi giả thiết có hạt nhỏ nhẹ so với neutron, ông dùng công thức giản đơn để mô tả cách xác qui luật suy biến hạt nhân nguyên tử Công thức lí thuyết giới công nhận vào năm 1934 SVTH: Tiêu Tín Nguyên cxii SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý Năm đó, ông bà Curie Pháp làm thí nghiệm cách dùng hạt α bắn phá số nguyên tố, tạo nguyên tố có tính phóng xạ Do đó, Fermi tiến hành thực nghiệm tương tự Nhưng hạt mang điện tích tương đối khó bắn phá xuyên qua màng điện tích hạt nhân nguyên tử, hiệu thấp Fermi nghĩ tới neutron không mang điện tích dùng oanh kích hạt nhân nguyên tử, nhiên tượng phân rã đạt hiệu cao Fermi tự tay phát minh chế tạo dụng cụ thiết bị dùng cho thực nghiệm mạnh dạn dùng neutron bắn phá nguyên tố phát tới thời điểm Thực nghiệm phát 30 loại nguyên tố đồng vị Tháng 12 năm 1938, Fermi tới Thụy Điển nhận giải thưởng Nobel Vào tháng 01 năm 1939, vừa tới nước Mĩ, Fermi Đại học Columbia mời dạy học Ông dự tính dạy học đến năm 40 tuổi nghỉ hưu Fermi chưa thể nghỉ hưu sớm dự định Một ngày, ông tiếp nhà vật lí nguyên tử danh tiếng người Đan Mạch N Bohr (1885 – 1965) Bohr nói cho ông biết tin đáng sợ rằng, người Đức tiến hành thực nghiệm dùng neutron bắn phá nhân nguyên tử Uran, kết phát hạt nhân nguyên tử phân rã thành hai mảnh, thực nghiệm Fermi tạo UranX Phát không phủ định cho khái niệm sai lầm, mà theo công thức Einstein neutron bắn phá nguyên tử Uran thành hai nửa đồng thời phóng lượng định hai neutron sinh lại để tiếp tục bắn phá để tạo nhiều hạt nhân nguyên tử Sự phân móc xích (dây chuyền) tạo phản ứng dây chuyền phóng nguồn lượng khổng lồ Fermi ý thức bọn phát xít cuồng điên khẳng định lợi dụng phá vỡ hạt nhân nguyên tử để chế tạo vũ khí giết người đáng sợ Fermi gửi thư cảnh tỉnh Chính phủ Mĩ vấn đề Nhưng ban đầu Chính phủ Mĩ không xem trọng kiến nghị Fermi Sau đó, Tổng thống Roosevelt nhận thấy hiểm họa phe quốc xã dùng lượng nguyên tử, nên cho lập Ủy ban Cố vấn uranium (the Advisory Committee on uranium) Ủy ban gồm Alexander Sachs, Léo Szilard, E P Wigner, Edward Teller, Enrico Fermi vài tướng lãnh Ngày 21/8/1939, Ủy ban hội họp đồng ý không phủ liên bang tham dự vào công khảo cứu nguyên tử năng, mà trao nhiệm vụ cho trường đại học Vì thế, trường Đại học Columbia nhận vào ngày 20/02/1940 tiền trợ cấp nhỏ 6000 mĩ kim để Enrico Fermi, Léo Szilard nhà vật lí khác sử dụng việc tìm hiểu nguyên tử Einstein sau kí vào thư kiến nghị Fermi chuyển tới cho Tổng SVTH: Tiêu Tín Nguyên cxiii SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý thống Mĩ Roosevelt (1882 – 1945) Tổng thống Mĩ hạ lệnh tiến hành nghiên cứu sâu rộng chế tạo vũ khí nguyên tử nhằm bảo vệ an toàn nước Mĩ Và từ đó, chạy đua chế tạo vũ khí hạt nhân tiếp diễn ngày Chế tạo vũ khí nguyên tử trước tiên cần xây lò phản ứng, thiết kế bom nguyên tử cần tới nhiều số liệu quan trọng, có vận hành lò phản ứng Nhiệm vụ nặng nề giao cho Fermi Ông lãnh đạo nhóm người chuyên gia thiết kế thi công để bảo mật, lò phản ứng hạt nhân giới xây dựng khán đài sân vận động Chicago Đến ngày 01 tháng 12 năm 1944, lò phản ứng thần kì xuất trước mắt người Ngay hôm sau, họ bắt đầu vận hành thử máy móc, cho thấy việc xây dựng lò phản ứng thành công Tháng năm 1944, sau hoàn thành loạt thí nghiệm lò phản ứng hạt nhân, Fermi lại cho di chuyển lò phản ứng tới vùng đất bí mật để chế tạo bom nguyên tử Xung quanh vùng đất có dây thép gai bao bọc, lính gác cẩn mật, gần cách biệt hoàn toàn với giới bên Trải qua thời gian gần năm, khó khăn bước nhà khoa học khắc phục Đến năm 1945 bom nguyên tử giới chế tạo thử nghiệm xong Ngày cho nổ thử định vào ngày 16 tháng Địa điểm cho nổ thử vùng sa mạc New Mexico, cách điểm nghiên cứu khoảng 100 dặm Anh Thí nghiệm bắt đầu Đồng hồ đếm ngược cho biết: 30 giây, 10 giây, giây 30 phút, bầu trời xuất vầng sáng làm cho vùng đất rộng lớn bừng sáng lên ban ngày, tiếng nổ cực lớn gây chấn động sa mạc, đồng thời thấy cuộn nhanh lên cột khói hình nấm, dâng cao lên không trung Thí nghiệm cho nổ bom nguyên tử giới thành công Sau đó, Fermi không tiếp tục nghiên cứu vũ khí nguyên tử Khi biết bom nguyên tử nhóm ông chế tạo bị sử dụng giết chết 50 vạn dân Nhật Bản, ông định rời xa nhanh “khoa học chiến tranh”, trở nghiên cứu vật lí Năm 1949, ông đưa chế gia tốc hạt vũ trụ sơ cấp, với Ch Yang ông đưa mô hình hạt sơ cấp (năm 1949) Ông người đạo xây dựng nên máy gia tốc hồi chuyển khổng lồ để phục vụ công việc nghiên cứu vật lí Ngày 04 tháng 12 năm 1954, trái tim Fermi ngừng đập bị bệnh ung thư Tuy sống 53 năm, ông để lại cho loài người di sản phong phú Hầu hết lĩnh vực nghiên cứu nguyên tử lò phản ứng có dấu tích đóng góp ông SVTH: Tiêu Tín Nguyên cxiv SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý Fermi nhà khoa học khổng lồ Những thành tựu nghiên cứu ông mở đường cho việc tạo sản phẩm quí giá cho văn minh loài người: Nhà máy điện nguyên tử, tàu thủy, tàu ngầm chạy động lực lò phản ứng hạt nhân Những nguyên tố đồng vị phóng xạ ông tìm tòi có ứng dụng rộng rãi công nghiệp, nông nghiệp, y học thực nghiệm khoa học, Loài người mãi nhớ tới công lao ông! [18, tr 277 - 286] LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, TRIGA Mark II, công suất 250 kW hãng General Atomic (Mĩ) thiết kế chế tạo, đưa vào hoạt động từ tháng - 1963 năm 1968 ngưng hoạt động Tháng - 1975, lính Mĩ tháo dở toàn nhiên liệu nên lò vận hành Với giúp đỡ Liên Xô (cũ) lò phản ứng khôi phục, mở rộng, nâng cao công suất lên 500 kW thức vào hoạt động từ ngày 20 - - 1984 Trong 20 năm qua lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt hoạt động trung bình khoảng 1300 năm công suất danh định Mật độ dòng nơtron cực đại trung tâm lò đạt đến 2.1013 nơtron cm-2.s-1 Lò thường xuyên cung cấp loại đồng vị phóng xạ cho gần 30 khoa, sở y học hạt nhân nước gồm 32P, 131 I, 99 TC để điều trị bệnh da, bệnh tuyến giáp, tìm khối u não, chẩn đoán bệnh thuộc quan nội tạng thận, gan, phổi, hệ tiêu hóa, Những năm gần đây, lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt sản xuất số đồng vị phóng xạ dược chất đánh dấu để điều trị bệnh khớp ung thư xương Bên cạnh đó, lò phản ứng sản xuất chất đánh dấu cho nghiên cứu sa bồi, trầm tích, khai thác dầu khí, đánh giá hiệu suất tháp công nghiệp hóa chất, dung dịch 131 I phóng xạ cho nghiên cứu nước ngầm rò rỉ đập chứa nước, sản xuất nguồn khí 131 I, 60Co cho thiết bị đo công nghiệp Nơtron lò phản ứng kênh thí nghiệm nằm ngang sử dụng để phân tích kích hoạt nơtron Đây phương pháp phân tích đa nguyên tố có độ nhạy cao Hằng năm vào khoảng vài nghìn mẫu vật phân tích lò phản ứng Đà Lạt, xác định hàm lượng hàng chục nguyên tố mẫu vật [4, tr 284 - 285] CÂU HỎI TRÒ CHƠI “HÁI HOA VẬT LÍ” Câu hỏi 1: Nhà vật lí học Enrico Fermi sinh đâu? Đáp án: Roma, Italia SVTH: Tiêu Tín Nguyên cxv SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý Câu hỏi 2: Fermi tới Thụy Điển nhận giải thưởng Nobel Vật lí vào năm nào? Đáp án: Năm 1938 Câu hỏi 3: Fermi lãnh đạo nhóm người chuyên gia thiết kế thi công để bảo mật, lò phản ứng hạt nhân giới xây dựng đâu? Đáp án: Xây dựng khán đài sân vận động Chicago (Mĩ) Câu hỏi 4: Quả bom nguyên tử giới chế tạo thử nghiệm xong vào năm nào? Đáp án: Năm 1945 Câu hỏi 5: Điều kiện để phản ứng hạt nhân dây chuyền xảy A phải làm chậm nơtron B hệ số nhân nơtron k  C khối lượng 235U phải nhỏ khối lượng tới hạn D phải tăng tốc cho nơtron Đáp án: A Câu hỏi 6: Phát biểu sau sai nói phản ứng phân hạch? A Tổng khối lượng mảnh phân hạch bé khối lượng hạt nhân mẹ B Tổng lượng liên kết mảnh phân hạch nhỏ lượng liên kết hạt nhân mẹ C Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng D Tổng độ hụt khối mảnh phân hạch lớn độ hụt khối hạt nhân mẹ Đáp án: B Câu hỏi 7: Phát biểu sau sai? A Nhà máy điện nguyên tử chuyển lượng phản ứng hạt nhân thành lượng điện B Phản ứng nhiệt học không thải chất phóng xạ làm ô nhiễm môi trường C Trong nhà máy điện nguyên tử, phản ứng dây chuyền xảy mức độ tới hạn SVTH: Tiêu Tín Nguyên cxvi SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý D Trong lò phản ứng hạt nhân urani phải có khối lượng nhỏ khối lượng tới hạn Đáp án: D Câu hỏi 8: Lò phản ứng hạt nhân nước ta đặt đâu? A Thành phố Đà Lạt (Lâm Đồng) B Thị xã Bảo Lộc (Lâm Đồng) C Khu kinh tế Dung Quất (Quảng Ngãi) D Huyện Thuận Nam (Ninh Thuận) Đáp án: A Câu hỏi 9: Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, công suất 250 kW hãng General Atomic (Mĩ) thiết kế chế tạo, đưa vào hoạt động vào thời gian sau đây? A Tháng - 1963 B Tháng - 1964 C Tháng - 1965 D Tháng - 1966 Đáp án: A Câu hỏi 10: Nhà máy điện hạt nhân nước ta xây dựng tỉnh (thành phố) sau đây? A Bình Thuận B Ninh Thuận C Đà Nẵng D Khánh Hòa Đáp án: B Câu hỏi 11: Năm 1939, hai nhà hóa học người Đức Otto Hann Fritz Strassman làm thí nghiệm A dùng nơtron bắn phá vào urani B dùng nơtron bắn phá vào pôlôni SVTH: Tiêu Tín Nguyên K36 cxvii SP Vật lí Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý C dùng nơtron bắn phá vào rađi D dùng nơtron bắn phá vào đơteri Đáp án: A Câu hỏi 12: Bộ phận nhà máy điện hạt nhân A niên nhiệu (urani) B lớp phản xạ nơtron graphit C bảo vệ phóng xạ D lò phản ứng hạt nhân Đáp án: D Ở câu hỏi trả lời phần thưởng nhỏ kèm theo tính điểm thi đua nhằm khích lệ em HS Trước, sau tổ chức trò chơi cần lồng ghép số tiết mục hát truyền thống, chiếu video bom nguyên tử nổ gây hậu nặng nề nhằm giáo dục tư tưởng cho HS, cho HS hóa trang, đóng vai thành nhà khoa học, có tính điểm phần thi đội chơi để tính điểm chung nhằm phát huy hiệu buổi sinh hoạt ngoại khóa, tạo không khí thi đua sôi 10 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH TRONG LÒNG MẶT TRỜI Phản ứng nhiệt hạch lòng Mặt Trời nguồn gốc lượng chúng Các phép đo cho biết: nhiệt độ lòng Mặt Trời cỡ vài chục triệu độ, mật độ vật chất Mặt Trời (chủ yếu đồng vị hiđrô) 10 kg/m3 Với mật độ nhiệt độ này, vật chất lòng Mặt Trời (và sao) trạng thái plasma Vì lí đó, người ta giải thích nguồn gốc lượng Mặt Trời Do có chuỗi phản ứng nhiệt hạch xảy liên tiếp (gọi chu trình cacbon - nitơ chu trình prôtôn), mà kết hạt nhân hiđrô tạo thành hạt nhân hêli, có lượng lượng tỏa 26 MeV Và mol hêli tạo thành tỏa lượng 700 000 kW.h (!) Vì khối lượng Mặt Trời lớn, nên khối lượng chúng (khối lượng nhiên liệu hiđrô) giảm xạ năm không đáng kể Năm 1938, nhà vật lí Bethe (người Mĩ gốc Đức) nêu lên chu trình cacbon - nitơ gồm phản ứng nối tiếp nhau, với tham gia cacbon nitơ chất xúc tác SVTH: Tiêu Tín Nguyên K36 cxviii SP Vật lí Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý trung gian; xét tổng hợp lại chu trình rút tạo thành hạt nhân hêli từ hạt nhân hiđrô 411H 24He 210 e  2v  3  26,8 MeV Ngoài ra, có chu trình prôtôn gồm phản ứng tiếp nối nhau, mà tóm tắt lại là: 411H 24He 210 e  2v  2  26,4 MeV Đối với Mặt Trời, phần đóng góp hai chu trình Các có nhiệt độ thấp nhiệt độ Mặt Trời chu trình prôtôn đóng góp nhiều Các có nhiệt độ cao nhiệt độ Mặt Trời chu trình cacbon - nitơ đóng góp trội [4, tr 289 290] Chu trình cacbon - nitơ (Ảnh: http://vietsciences.free.fr/biographie/physicists/bethe_hans.htm) 11 TSAR BOMBA - “BOM SA HOÀNG” Tsar Bomba, dịch nghĩa “bom Sa Hoàng”, tên hiệu bom khinh khí AN602 (mã hiệu “Ivan” người phát triển đặt) — vũ khí hạt nhân lớn nhất, mạnh cho nổ, thiết bị nổ mạnh người cho nổ mạnh lịch sử nhân loại Được phát triển Liên Xô, bom ban đầu thiết kế để có đương lượng nổ khoảng 100 mêga TNT Tuy nhiên, đương lượng nổ giảm nửa để giới hạn khối lượng bị phóng xạ phát tán Chỉ bom loại chế tạo thử nghiệm ngày 30 tháng 10 năm 1961, quần đảo Novaya Zemlya SVTH: Tiêu Tín Nguyên cxix SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý Những vỏ bom lại đặt ở: Bảo tàng Vũ khí hạt nhân Nga, Sarov (Arzamas-16), Bảo tàng Vũ khí hạt nhân, Viện nghiên cứu Kĩ thuật Vật lí toàn Nga, Snezhinsk (Chelyabinsk-70) Không vỏ bom số có cấu hình ăng-ten thiết bị thực tế thử nghiệm Thiết bị gán cho nhiều tên văn học Cái tên xác, đưa để đánh lạc hướng đối phương hay theo thực tế vấn đề chưa giải quyết: Số dự án-Dự án 700, Mã sản phẩm-Mã sản phẩm 202 (Izdeliye 202), Tên định danh-RDS-220, RDS-202 (РДС-202), RN202 (PH202), AN602 (AH602), Bí hiệuVanya, Tên hiệu-Big Ivan, Tsar Bomba Thuật ngữ “Tsar Bomba” tạo suy luận với hai dự án lớn khác Nga, Tsar Kolokol, chuông lớn giới Nga, Tsar Pushka, bích kích pháo lớn giới Dù bom nguồn tin phương Tây gọi tên vậy, tên sử dụng Nga Tsar Bomba bom khinh khí ba giai đoạn với đương lượng nổ 57 megaton (Mt) Nó tương đương 10 lần lượng thuốc nổ sử dụng Chiến tranh giới thứ hai, gồm Little Boy Fat Man, bom tàn phá Hiroshima Nagasaki Một bom H ba giai đoạn sử dụng bom hạt nhân ban đầu để tạo phản ứng nhiệt hạch tiếp theo, hầu hết bom H, sau sử dụng lượng từ vụ nổ để tạo giai đoạn nhiệt hạch lớn Tuy nhiên, có chứng Tsar Bomba có số giai đoạn thứ ba giai đoạn lớn Thiết kế ba giai đoạn ban đầu có khả tạo vụ nổ xấp xỉ 100 Mt, tạo nhiều bụi hạt nhân Để giới hạn bụi hạt nhân, giai đoạn ba, giai đoạn hai, có tamper chì thay cho tamper uranium-238 (nó khuếch đại cực mạnh phản ứng cách phân hạt nguyên tử uranium với neutron nhanh từ vụ nổ nhiệt hạch) Điều giúp làm hạn chế phân hạt nhanh neutron giai đoạn tổng hợp, xấp xỉ 97% tổng lượng có từ tổng hợp hạt nhân (như vậy, bom hạt nhân “sạch nhất” chế tạo, tạo khối lượng bụi hạt nhân nhỏ so với đương lượng nổ) Có khuyến khích lớn với kiểu thiết kế hầu hết bụi hạt nhân vụ thử nghiệm bom rơi vùng lãnh thổ có người Liên Xô Các thành phần thiết kế đội nhà vật lí lãnh đạo viện sĩ Julii Borisovich Khariton gồm Andrei Sakharov, Victor Adamsky, Yuri Babayev, Yuri Smirnov Yuri Trutnev Một thời gian ngắn sau Tsar Bomba cho nổ, SVTH: Tiêu Tín Nguyên cxx SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý Sakharov bắt đầu phát biểu chống lại loại vũ khí hạt nhân, cuối biến ông trở thành người bất đồng Tsar Bomba đưa tới nơi thử máy bay ném bom Tu-95V sửa đổi đặc biệt, Thiếu tá Andrei Durnovtsev điều khiển, cất cánh từ sân bay bán đảo Kola Chiếc máy bay ném bom tháp tùng máy bay quan sát Tu-16 lấy mẫu không quay phim vụ thử nghiệm Cả hai máy bay sơn phản quang trắng đặc biệt để hạn chế hư hại nhiệt Quả bom, cân nặng 27 tấn, lớn với chiều dài mét đường kính mét khiến Tu-95V chở phải bỏ cửa khoang bom thùng nhiên liệu thân Quả bom gắn dù giảm tốc 800 kg, để máy bay ném bom máy bay quan sát có thời gian bay khoảng 45 km khỏi ground zero Tsar Bomba kích nổ lúc 11 32 phút ngày 30 tháng 10 năm 1961 khu vực thử nghiệm hạt nhân Vịnh Mityushikha (Sukhoy Nos Zone C), phía bắc Vòng Bắc Cực đảo Novaya Zemlya Biển Arctic Quả bom thả từ độ cao 10.5 km Nó dự định nổ độ cao km mặt đất (4.2 km mực nước biển) cảm biến khí áp Ước tính ban đầu đương lượng nổ Hoa Kì 57 Mt, từ năm 1991 nguồn tin Nga nói có đương lượng nổ 50 Mt Bởi 50 Mt 2.1×1017 jun, lượng trung bình tạo toàn trình tổng hợp phân hạch, kéo dài khoảng 39 phần triệu giây, khoảng 5.4×1024 watt hay 5.4 yottawatt Nó tương đương với xấp xỉ 1.4% tổng công suất phát xạ Mặt Trời Khrushchev cảnh báo phát biểu quay phim trước nghị viện Cộng sản tồn bom 100 Mt (về kĩ thuật việc thiết kế bom có đương lượng nổ có thể) Quả cầu lửa chạm tới mặt đất, gần tới cao độ máy bay ném bom, nhìn thấy cảm thấy từ 1000 km từ ground zero Sức nóng vụ nổ gây bỏng độ ba 100 km (62 dặm) từ ground zero Đám mây hình nấm sau cao khoảng 64 km (gần cao bảy lần Núi Everest) rộng 40 km Vụ nổ quan sát cảm nhận thấy Phần Lan, làm vỡ kính cửa sổ Phần Lan Thuỵ Điển Hội tụ khí gây thiệt hại khoảng cách lên tới 1000 km Sóng địa chấn vụ nổ gây đo chí lần chạy quanh Trái Đất thứ ba Mức sóng địa chấn khoảng tới 5.25 Lượng lượng khoảng 7.1 thang Richter, bom cho nổ không ngầm đất, đa số lượng không chuyển thành sóng địa chấn SVTH: Tiêu Tín Nguyên cxxi SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý Tsar Bomba thiết bị vật lí mạnh sử dụng suốt lịch sử loài người Kích thước trọng lượng khiến vận chuyển thành công trường hợp chiến tranh thực tế Trái lại, vũ khí lớn chế tạo Hoa Kì, bom B41 bị giải giáp vào tháng 10 năm 2011 (sau hiệp định cắt giảm vũ khí hạt nhân Nga Mĩ đựơc kí kết), có đương lượng nổ dự đoán mức 25 Mt, thiết bị hạt nhân lớn Hoa Kì thử nghiệm (Castle Bravo vào năm 1951) có đương lượng nổ 15 Mt (vì phản ứng nhanh, đương lượng nổ thiết kế xấp xỉ Mt) Trọng lượng kích thước Tsar Bomba giới hạn tầm hoạt động tốc độ máy bay ném bom chuyển đổi đặc biệt để mang vận chuyển ICBM (dù vào ngày 24 tháng 12 năm 1962, đầu đạn 50 Mt ICBM phát triển Chelyabinsk-70 cho nổ mức 24.2 Mt để giảm bụi hạt nhân) Về mặt phá hủy vật chất, đa phần đương lượng nổ phát xạ lên không gian Có ước tính cho việc cho nổ thiết kế 100 Mt ban đầu làm phát lượng bụi phóng xạ tương đương khoảng 25% toàn bụi phóng xạ phát từ loại vũ khí hạt nhân chế tạo Vì thế, Tsar Bomba loại vũ khí mạnh không thực tế Người Liên Xô định vụ nổ thử nghiệm tạo nguy lớn bụi phóng xạ điều chắn máy bay mang bom tới nơi an toàn trước vụ nổ diễn Tsar Bomba đỉnh điểm loạt vũ khí nhiệt hạch có đương lượng nổ lớn Liên Xô Hoa Kì chế tạo thập niên 1950 (các ví dụ gồm Mark-17 B41) Bom hạt nhân thời kì to lớn nặng, không cần biết đương lượng nổ, vận chuyển máy bay ném bom chiến lược Vì đương lượng nổ chủ đề mức độ kinh tế Có lo ngại nhiều máy bay ném bom đến mục tiêu kích thước tốc độ chậm chúng khiến việc phát đánh chặn dễ dàng Vì tăng hoả lực cho máy bay ném bom điều tối cần thiết Trước trinh thám vệ tinh xuất hiện, bên rõ vị trí sở quân công nghiệp bên Một bom thả mà hệ thống hoa tiêu quán tính tiên tiến dễ dàng trượt mục tiêu Việc sử dụng dù để làm chậm thời gian rơi làm độ xác bom giảm Vì số bom thiết kế để huỷ diệt thành phố lớn chí thả cách trung tâm năm tới mười km Mục tiêu có nghĩa đương SVTH: Tiêu Tín Nguyên K36 cxxii SP Vật lí Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý lượng nổ tính hiệu phải tính toán tương ứng, đạt tới mức dung hòa Tuy nhiên, xuất ICBM với độ xác 500 m hay khiến triết lí thiết kế trở thành lạc hậu Thiết kế vũ khí hạt nhân sau thập niên 1960 1970 dựa chủ yếu độ xác, thu nhỏ kích thước, độ an toàn Tiêu chuẩn thực tế nhiều năm sau triển khai nhiều đầu đạn (MIRV) nhỏ để “rải thảm” khu vực Cách cho gây thiệt hại mặt đất lớn [25] 12 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH, PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH http://www.youtube.com/watch?v=EZ9nME5drHg 13 LỊCH SỬ BOM NGUYÊN TỬ VÀ NGUYÊN TỬ NĂNG http://www.youtube.com/watch?v=JPJABD4Cg-w 14 MĨ NÉM BOM NGUYÊN TỬ XUỐNG HAI THÀNH PHỐ HIROSHIMA VÀ NAGASAKI CỦA NHẬT BẢN http://www.youtube.com/watch?v=JzZM1UyiSHw 15 LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN http://www.youtube.com/watch?v=4YWFrmuYQRM 16 HỒ SƠ MẬT - SỰ RA ĐỜI CỦA VŨ KHÍ HẠT NHÂN http://www.youtube.com/watch?v=8eUSNyN6bcM 17 Y HỌC HẠT NHÂN ĐÃ CỨU SỐNG NHIỀU BỆNH NHÂN MẮC BỆNH HIỂM NGHÈO http://www.youtube.com/watch?v=5z-Tv3LM2b4 18 BÀI BÁO “30 NĂM LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT: NHỮNG THÀNH TỰU” http://tiasang.com.vn/Default.aspx?tabid=110&CategoryID=36&News=7302 SVTH: Tiêu Tín Nguyên K36 cxxiii SP Vật lí Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Alfred B Bortz, Lịch sử vật lí kỉ XX (Trần Nghiêm dịch), Thư viện vật lí, năm 2010 [2] Curie E, Nữ bác học Marie Curie (Đào Trọng Từ dịch), NXB Phụ nữ, năm 1982 [3] Tô Xuân Giáp, Phương tiện dạy học, NXB Giáo dục, năm 1998 [4] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Sách giáo viên Vật lí 12 (Bộ nâng cao), NXB Giáo dục, năm 2008 [5] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Vật lí 12 (Bộ nâng cao), NXB Giáo dục, năm 2013 [6] Đặng Mộng Lân (Chủ biên), Albert Einstein tiến triển vật lí học đại, NXB Khoa học Kĩ thuật, năm 2006 [7] Lê Phước Lộc, Lí luận dạy học, Đại học Cần Thơ, năm 2004 [8] Lê Phước Lộc (Chủ biên), Lí luận dạy học vật lí, Đại học Cần Thơ, năm 2004 [9] Ngô Vương Tuyết Mai, Gia đình Curie cống hiến lĩnh vực phóng xạ, Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ, năm 2012 [10] V.N Môshanxki, Hình thành giới quan cho học sinh học vật lí (Thái Duy Tuyên, Bùi Ngọc Quỳnh Cao Ngọc Viễn dịch), NXB Giáo dục, năm 1979 [11] Bùi Thị Mùi, Lí luận dạy học, Đại học Cần Thơ, năm 2007 SVTH: Tiêu Tín Nguyên K36 cxxiv SP Vật lí Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý [12] Phan Trọng Ngọ, Dạy học phương pháp nhà trường, NXB Đại học Sư phạm, năm 2005 [13] Đào Văn Phúc, Lịch sử vật lí học, NXB Giáo dục, năm 2003 [14] Đào Văn Phúc, Tư tưởng vật lí phương pháp vật lí, NXB Giáo dục, năm 1978 [15] Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm, năm 2002 [16] Nguyễn Đức Thâm, Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 1999 [17] Trần Thị Mộng Thu, Ứng dụng lịch sử vật lí vào dạy học nhằm góp phần giáo dục đạo đức phát triển trí tuệ cho học sinh, Luận văn tốt nghiệp Đại học Cần Thơ, năm 2003 [18] Vũ Bội Tuyền, Chuyện kể nhà vật lí tiếng giới, NXB Thanh niên, năm 2005 [19] Nghị Hội nghị BCH Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, năm 2013 [20] http://download.easyvn.net/tai-lieu/phuong-phap-to-chuc-hoat-dong-ngoaikhoa-vat-ly.html?download (Truy cập lúc 21 ngày 10 tháng năm 2014) [21] http://tiasang.com.vn/Default.aspx?tabid=110&CategoryID=36&News=730 (Truy cập lúc ngày 04 tháng năm 2014) [22] http://vietnamnet.vn/vn/khoa-hoc/14807/phan-ung nhiet-hach-khongdieu-khien.html (Truy cập lúc 22 ngày 10 tháng năm 2014) [23] http://violet.vn/vlyc2/entry/show/entry_id/7305392/cat_id/6003811 (Truy cập lúc ngày 01 tháng năm 2014) [24] https://vi.wikipedia.org/ (Truy cập lúc ngày 04 tháng năm 2014) [25] http://vi.wikipedia.org/wiki/Tsar_Bomba (Truy cập lúc 10 ngày 04 tháng năm 2014) [26] http://www.ebook.edu.vn/?page=1.25&view=3906 (Truy cập lúc 12 ngày 04 tháng năm 2014) SVTH: Tiêu Tín Nguyên K36 cxxv SP Vật lí Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý [27] http://www.youtube.com/watch?v=EZ9nME5drHg (Truy cập lúc ngày 01 tháng năm 2014) [28] http://www.youtube.com/watch?v=JPJABD4Cg-w (Truy cập lúc 10 ngày 01 tháng năm 2014) [29] http://www.youtube.com/watch?v=JzZM1UyiSHw (Truy cập lúc 19 ngày 02 tháng năm 2014) [30] http://www.youtube.com/watch?v=4YWFrmuYQRM (Truy cập lúc 20 ngày 02 tháng năm 2014) [31] http://www.youtube.com/watch?v=5z-Tv3LM2b4 (Truy cập lúc 19 ngày 03 tháng năm 2014) [32] http://www.youtube.com/watch?v=8eUSNyN6bcM (Truy cập lúc ngày 03 tháng năm 2014) SVTH: Tiêu Tín Nguyên K36 cxxvi SP Vật lí [...]... Thị Bắc Lý trình nghiên cứu của các nhà khoa học; kiến thức về vật lí học; chuyện kể lịch sử vật lí; ) Bước 3: Xác định phương pháp để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học và hình thức tổ chức dạy học - Phương pháp: phát hiện và giải quyết vấn đề, làm việc nhóm, thực nghiệm, diễn giảng tích cực, - Xác định hình thức tổ chức một số hoạt động để sử dụng nội dung lịch sử vật lí vào dạy học và tổ chức HĐNK... lịch sử và mọi khoa học đều có tính lịch sử của nó Sự hiểu biết LSVLH có một ý nghĩa đáng kể đối với nhà nghiên cứu, người học và người dạy vật lí Có người cho rằng nhà vật lí học phải nghiên cứu và phát minh cho hiện tại và tương lai, không nên mất thì giờ vào việc nghiên cứu LSVLH, vì đó chỉ là nhiệm vụ của các nhà sử học Thực ra, khi bắt đầu một công trình nghiên cứu, nhà khoa học nào cũng phải điểm... của một nền vật lí học mới, vật lí học thực nghiệm chân chính, thay thế cho vật lí học của Aristotle Galileo (1564 – 1642) là nhà thiên văn học, nhà vật lí học Italia Lúc nhỏ gia đình nghèo, ông chưa học hết đại học, ông tự học và khi 25 tuổi được mời làm giáo sư đại học SVTH: Tiêu Tín Nguyên 20 SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý Đầu tiên ông đưa ra nguyên lí quán tính,... của khoa học, vật lí học là một trong những môn khoa học luôn luôn đứng ở hàng đầu, ở vị trí mũi nhọn Sự phát triển của vật lí học có ảnh hưởng sâu sắc đến sự phát triển chung của khoa học Ngược lại, những yêu cầu của sự phát triển khoa học nói chung cũng đề ra những yêu cầu, vạch ra những phương hướng nghiên cứu cho vật lí học [14, tr 5] 2.1 Những qui luật chung của sự phát triển vật lí học Việc tìm... toán học và sinh học, nhưng trong cuộc cách mạng khoa học bắt đầu từ thế kỉ XVII, KHTN đã trở thành một ngành nghiên cứu độc lập Vật lí học liên quan đến rất nhiều ngành nghiên cứu khác, như vật lí sinh học và hóa học lượng tử, và ranh giới giữa vật lí với các ngành khoa học khác không rõ ràng Nhiều ý tưởng mới trong vật lí xuất hiện để giải thích những cơ chế cơ bản trong ngành khoa học khác, hay những... SP Vật lí K36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS - GVC Đặng Thị Bắc Lý PHẦN B NỘI DUNG CHƯƠNG 1 VỊ TRÍ, VAI TRÒ CỦA LỊCH SỬ VẬT LÍ HỌC NHỮNG QUI LUẬT CỦA SỰ PHÁT TRIỂN VẬT LÍ HỌC 1 VỊ TRÍ, VAI TRÒ Vật lí có lẽ là ngành khoa học ra đời sớm nhất khi bao gồm cả ngành thiên văn học Trong hai thiên niên kỉ gần đây, vật lí trở thành một phần của triết học tự nhiên cùng với hóa học, những nhánh cụ thể của toán học. .. trọng yếu khi nghiên cứu sự phát triển của vật lí học Nhưng lịch sử các khoa học (trong đó có LSVLH) và khoa học về các khoa học còn là những ngành khoa học còn non trẻ, trong đó nhiều vấn đề chưa được giải quyết trọn vẹn Cho đến nay cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về những qui luật của sự phát triển vật lí học, nhưng vấn đề này còn phải được tiếp tục xây dựng thêm nữa Theo sự nghiên cứu của Spaski... cổ đại, khi vật lí học chưa tách ra thành một khoa học riêng biệt, mối quan hệ giữa khoa học và sản xuất rất lỏng lẻo, có lúc hầu như không có nữa, và điều đó đã dẫn đến sự bế tắc của khoa học và của vật lí học Trong các thế kỉ XVII, XVIII và một phần của thế kỉ XIX, khi vật lí học đã hình thành một cách độc lập, sự phát triển của vật lí học thường đi sau sự phát triển của kĩ thuật Vật lí học tổng quát... vi mô và vĩ mô Ví dụ, vật lí nguyên tử và hạt nhân nghiên cứu vật chất ở cấp độ vi mô mà tại đó các nguyên tố hóa học được phân loại một cách cơ bản Vật lí hạt cơ bản nghiên cứu ở khoảng cách nhỏ hơn nữa về những thành phần cơ bản nhất của vật chất, nhánh vật lí này cũng được gọi là vật lí năng lượng cao bởi vì các nhà khoa học sử dụng máy gia tốc cho các hạt có năng lượng cao va chạm vào nhau để tìm... vật lí học và của kĩ thuật giảm dần Từ chỗ đi sau kĩ thuật và nghiên cứu giải thích, xây dựng cơ sở lí thuyết cho những vấn đề đã được áp dụng từ trước trong kĩ thuật, khoa học đã tiến lên ngang hàng với kĩ thuật và bắt đầu nghiên cứu những vấn đề mà kĩ thuật đang tìm tòi cách giải quyết Việc nghiên cứu sự bức xạ của vật đen tuyệt đối vào cuối thế kỉ XIX là một dẫn chứng cụ thể Ở đây sự nghiên cứu lí ... chức hoạt động ngoại khóa vật lí 58 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC CHƯƠNG IX VẬT LÍ 12 NÂNG CAO 67 NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC BÀI 52 CẤU TẠO CỦA HẠT... cho lẽ phải, cho chân lí Đây tất động lực thúc đẩy chọn đề tài: Bước đầu nghiên cứu lịch sử vật lí phục vụ cho việc dạy học Chương IX Vật lí 12 Nâng cao Với hi vọng từ đời nghiệp nhà khoa học, ... 69 NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ VẬT LÍ PHỤC VỤ DẠY HỌC BÀI 53 PHÓNG XẠ 71 2.1 Xác định mục tiêu 71 2.2 Xác định nội dung để sử dụng lịch sử vật lí vào dạy học nội dung lịch sử vật lí cần