µ GiáoánVật lí 12 µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang Ngày 15/2/2011 Tiết 64-65-Tuần 32 Bài 37 PHÓNG XẠ I MỤC TIÊU: Nêu hạt nhân phóng xạ Viết phản ứng phóng xạ α, β-, β+ Nêu đặc tính trình phóng xạ Viết hệ thức định luật phóng xạ Định nghĩa chu kì bán rã số phân rã Nêu số ứng dụng đồng vị phóng xạ II CHUẨN BỊ Giáo viên: Một số bảng, biểu hạt nhân phóng xạ; họ phóng xạ tự nhiên Học sinh: III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Ổn định lớp Hoạt động : Kiểm tra cũ Hoạt động : Tìm hiểu tượng phóng xạ Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức I Hiện tượng phóng xạ - Thông báo định nghĩa phóng xạ - HS ghi nhận định nghĩa tượng Định nghĩa phóng xạ Phóng xạ trình phân huỷ tự phát hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay tự tạo) Quá trình phân huỷ kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân huỷ gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau - Giới thiệu dạng phóng xạ - HS ghi nhận dạng phóng xạ: α, β-, phân huỷ gọi hạt nhân Các dạng phóng xạ β+ γ a Phóng xạ α - Bản chất phóng xạ α tính chất nó? - Hạt nhân 226 Ra phóng xạ α → viết 88 phương trình ? A Z - HS nêu chất tính chất Ra → 222 Rn + 24He 86 226 88 Hoặc: α Ra → 222 Rn 86 226 88 - Bản chất phóng xạ β- ? - HS đọc Sgk để trình bày - Thực chất phóng xạ β- kèm theo phản hạt nơtrino ( ν ) có khối lượng nhỏ, không mang điện, chuyển động với tốc độ ≈ c 0 Cụ thể: 01n → 11 p + Cụ thể: p → n + e+ ν 12 0 - Tia β- dòng êlectron ( −01e) A Z C → 147 N + −10e+ 00ν 14 Hoặc: − β C → 147 N 14 X→ Y + −10e+ 00ν A Z+1 − β X → Z+A1Y c Phóng xạ β+ -Tia β+ dòng pôzitron, phản hạt e ( e) A Z X→ Y + 10e+ 00ν A Z−1 Dạng rút gọn: A Z N → 126C + 10e+ 00ν 12 - Hạt nhân N phóng xạ β → viết β+ N → 126C Hoặc: 12 phương trình? - HS nêu tính chất tia β- β+ - Tia β- β+ có tính chất ? + - Trong phóng xạ β β , hạt nhân sinh trạng thái kích thích → trạng thái có mức lượng thấp phát xạ điện từ γ , gọi tia γ + α X → AZ−−42Y - Tia α dòng hạt nhân 24He chuyển động với vận tốc 2.107m/s Đi chừng vài cm không khí chừng vài µm vật rắn b Phóng xạ β- e+ 00ν Y + 24He Dạng rút gọn: theo hạt nơtrino ( 00ν ) có khối lượng nhỏ, không mang điện, chuyển động với tốc độ ≈ c A Z A Z - HS đọc Sgk để trình bày - Bản chất phóng xạ β+ gì? + - Thực chất phóng xạ β kèm 1 A− Z− Dạng rút gọn: −1 - Hạt nhân 14 C phóng xạ β- → viết phương trình? X→ + β X → Z−A1Y * Tia β- β+ chuyển động với tốc độ ≈ c, truyền vài mét không khí vài mm kim loại d Phóng xạ γ E2 – E1 = hf - Phóng xạ γ phóng xạ kèm phóng xạ β- β+ - Tia γ vài mét bêtông vài cm chì µ GiáoánVật lí 12 µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang Hoạt động 4: Tìm hiểu định luật phóng xạ Hoạt động GV - Y/c HS đọc Sgk nêu đặc tính trình phóng xạ - Gọi N số hạt nhân thời điểm t Tại thời điểm t + dt → số hạt nhân lại N + dN với dN < -Số hạt nhân phân rã thời gian dt bao nhiêu? -Số hạt nhân phân huỷ -dN tỉ lệ với đại lượng nào? - Gọi N0 số hạt nhân mẫu phóng xạ tồn thời điểm t = → muốn tìm số hạt nhân N tồn lúc t > → ta phải làm gì? GV lập luận : → ln| N | N N0 Hoạt động HS - HS đọc Sgk để trả lời -Là -dN - Khoảng thời gian dt với số hạt nhân N mẫu phóng xạ: -dN = λNdt Kiến thức II Định luật phóng xạ Đặc tính trình phóng xạ a Có chất trình biến đổi hạt nhân b Có tính tự phát không điều khiển c Là trình ngẫu nhiên Định luật phóng xạ - Xét mẫu phóng xạ ban đầu + N0 số hạt nhân ban đầu + N số hạt nhân lại sau thời gian t N = N0e−λt Trong λ số dương gọi số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ xét dN = −λ dt N N t dN ∫ N = − ∫0 λ dt N0 = −λ t 0t → ln|N| - ln|N0| = -λt → ln |N | = −λ t → N = N0e− λ t | N0 | - Chu kì bán rã gì? N0 = N0e− λT → e− λT = 2 ln2 0,693 → λT = ln2 → T = = λ λ - HS đọc Sgk để trả lời ghi nhận công thức xác định chu kì bán rã N= - Chứng minh rằng, sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ lại N= N0 x Chu kì bán rã (T) - Chu kì bán rã thời gian qua số lượng hạt nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%) T= ln2 0,693 = λ λ - Theo quy luật phân rã: N = N0e− λ t = N0 - Lưu ý: sau thời gian t = xT số hạt λt e ln2 Trong đó, λ = T t nhân phóng xạ lại là: N = N0 2x t → eλ t = (eln2 )T = 2T → t = xT → N = N0 2x Hoạt động 5: Tìm hiểu Đồng vị phóng xạ hạt nhân tạo Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức -Yêu cầu hs đọc mục III sgk để tìm -Hs đọc sgk để tìm hiểu thêm đồng vị III Đồng vị phóng xạ nhân tạo hiểu thêm phóng xạ nhân tạo Hoạt động 6: Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS -Nhắc lại kiến thức học -Nắm kiến thức học - Nêu câu hỏi tập nhà - Ghi câu hỏi tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị sau - Ghi chuẩn bị cho sau ...µ Giáo án Vật lí 12 µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang Hoạt động 4: Tìm hiểu định... → N = N0e− λ t | N0 | - Chu kì bán rã gì? N0 = N0e− λT → e− λT = 2 ln2 0,693 → λT = ln2 → T = = λ λ - HS đọc Sgk để trả lời ghi nhận công thức xác định chu kì bán rã N= - Chứng minh rằng, sau... rã N= - Chứng minh rằng, sau thời gian t = xT số hạt nhân phóng xạ lại N= N0 x Chu kì bán rã (T) - Chu kì bán rã thời gian qua số lượng hạt nhân lại 50% (nghĩa phân rã 50%) T= ln2 0,693 = λ λ -