Bài 53 Phóng xạ

8. Các chữ viết tắt trong luận văn

4.2.1. Bài 53 Phóng xạ

Bài 53. PHÓNG XẠ I. MỤC TIÊU:

1. Kiến thức:

 Nêu được hiện tượng phóng xạ là gì.

 Nêu được thành phần và bản chất các tia phóng xạ.

 Phát biểu được định luật phóng xạ và viết được hệ thức của định luật.

2. Kỹ năng:

 Vận dụng được định luật để giải được các bài tập.

 Biết một số ứng dụng của đồng vị phóng xạ.

II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên:

a) Kiến thức và dụng cụ:

 Bảng vẽ sẵn H 53.1 và H53.3 SGK, một số hình ảnh về rò rỉ phóng xạ.

 Chuẩn bị kiến thức giảng dạy bài này và sưu tầm thêm các hình vẽ có liên quan. b) Phiếu học tập:

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A.Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử phát ra sóng điện từ B.Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia ,,

C.Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử phát ra các tia không nhìn thấy và biến đổi thành hạt nhân khác

D.Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử nặng bị phá vỡ thành các hạt nhân nhẹ

Câu 2: Kết luận nào về bản chất của các tia phóng xạ dưới đây là không đúng? A.Tia ,, đều có chung bản chất là song điện từ có bước song khác nhau B.Tia  là dòng các hạt nhân nguyên tử

C.Tia  là dòng hạt mang điện D.Tia  là sóng điện từ

Câu 3: Trong phóng xạ ,trong bảng phân loại tuần hoàn, hạt nhân con so với hạt nhân mẹ

A.Lùi 2 ô B.Lùi 4 ô C.Tiến 2 ô

D.Không thay đổi vị trí

Câu 4: Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính độ phóng xạ? A.

B.

C.H(t)=N(t)

D.

Câu 5: Trong phóng xạ -

A.Z’=(Z+1); A’=A B.Z’=(Z-1);A’=(A+1) C.Z’=(Z+1);A’=(A-1) D.Z’=(Z-1);A’=(A+1) Đáp án: 1C 2A 3A 4B 5A 2. Học sinh:

 Ôn lại kiến thức về lực Lo-ren-xơ và lực điện trường

III. TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC:

Những cơ hội bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS:

Cơ hội 1:

+ Sự kiện 1: Năm 1896, Beccơren tình cờ phát hiện muối Urani sunfat phát bức xạ không nhìn thấy

+ Sự kiện 2: Năm 1898, ông bà Pi-e Quyri và Mari Quyri tìm ra một hợp chất mới là Radi có thể tự phát sáng, tỏa nhiệt, làm đen kính ảnh

Phải chăng chúng ta đang sống trong môi trường đầy tính phóng xạ? Vậy phóng xạ là gì và có đặc điểm ra sao?

1896, Beccơren tình cờ phát hiện mẫu muối Urani có thể phát bức xạ không nhìn thấy, làm đen kính ảnh. Không phù hợp với lượng tử ánh sáng.

Beccơren tiếp tục làm thí nghiệm với nhiều chất khác thì không có hiện tượng đó.

Hiện tượng phóng xạ

Định nghĩa hiện tượng phóng xạ

Bản chất của quá trình phóng xạ Các tia phóng xạ Các loại tia phóng xạ và bản chất Thiết kế TNKT tính chất tia phóng xạ Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ Thí nghiệm tìm ra định luật phóng xạ Định luật phóng xạ Độ phóng xạ H Đồng vị phóng xạ Các ứng dụng của đồng vị phóng xạ

Nêu nhận xét: Urani, Radi là những hạt nhân không bền vững, tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. Từ đó đưa ra khái niệm hiện tượng phóng xạ

Cơ hội 2:Suy luận tương tự về ba tia phóng xạ dự đoán về các tính chất Cơ hội 3:Thiết kế PATN để kiểm tra tính chất của tia phóng xạ

IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1.Kiểm tra bài cũ:

Bài tập trắc nghiệm 1,2,3,4 SGK.

Câu hỏi về năng lượng liên kết hạt nhân.

2.Bài mới:

Tiết 1: HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ. CÁC TIA PHÓNG XẠ Hoạt động 1: (10ph) Tìm hiểu hiện tượng phóng xạ

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- HS lắng nghe sự đặt vấn đề của GV.

- Là do một số hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia bức xạ không nhìn thấy.

- Là hiện tượng phóng xạ. Urani là chất phóng xạ. Bức xạ không nhìn thấy phát ra là tia phóng xạ.

- Là do tia phóng xạ có tính chất ion hóa không khí.

- Là quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân nguyên tử.

- Tại vì tia phóng xạ có khả năng đâm xuyên qua các lớp vật chất mỏng.

- Là tia không nhìn thấy được có tác dụng ion hóa không khí làm đen kính

- Năm 1896, Beccơren tình cờ phát hiện muối Urani sunfat phát bức xạ không nhìn thấy. Năm 1898 ông bà Pi-e Quyri và Mari Quyri tìm ra một hợp chất mới là Radi có thể tự phát sáng , tỏa nhiệt, làm đen kính ảnh

- Nguyên nhân của những hiện tượng trên là gì?

- Beccơren gọi hiện tượng trên là hiện tượng gì?

- Nếu các tia phóng xạ được cho là không nhìn thấy thì tại sao xung quanh chất phóng xạ có thể phát sáng?

- Bản chất của hiện tượng phóng xạ ?

- Tại sao tấm kính ảnh đã được bao bọc kỹ vẫn bị chất phóng xạ tác dụng?

ảnh, xuyên thấu lớp vật chất mỏng, phá hủy tế bào.

- Nhiệt độ, áp suất

để nhận biết nào?

- Hãy cho biết qúa trình phân rã phóng xạ không phụ thuộc những yếu tố nào?

Hoạt động 2: (25ph) Tìm hiểu các tia phóng xạ

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- HS lắng nghe.

- Có 3 loại tia phóng xạ chính: , ,

. Tia ,  đi lệch trong từ trường B, tia

 đi thẳng.

- ,  là các hạt mang điện tích nên sẽ chịu tác dụng của lực Lorenxo trong từ trường hoặc lực Culong trong điện trường nên bị lệch khác nhau. Tia 

không mang điện nên truyền thẳng không bị lệch.

- Tia  là các hạt nhân của Heli.

Ký hiệu là và mang điện dương

- Làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi và mất năng lượng rất nhanh

- Khi khảo sát bức xạ từ các chất ấy trong điện trường và từ trường phát hiện: có ba loại tia bức xạ , ,  bị lệch khác nhau trong từ trường và điện trường đó là những tia gì và bản chất như thế nào? Ta đi vào phần tiếp theo để tìm hiểu.

- Treo H53.1

- Trong quá trình phóng xạ hạt nhân cho ra các tia phóng xạ chính nào? Đường đi trong từ trường như thế nào?

- Giải thích tại sao các tia bị lệch khác nhau?

- Lưu ý HS: điều chứng tỏ các tia phóng xạ là những bức xạ không nhìn thấy là tác dụng ion hoa không khí, làm đen kính ảnh của nó

- Cho HS quan sát H 53.2

- Tia  là hạt nhân của nguyên tử nào?

- Tia  có khả năng gì?

- Giới thiệu quãng đường đi: tia 

- Vì tia  mất năng lượng nhiều do ion hóa mạnh môi trường trên đường đi của nó

- Các hạt electron và mang điện âm. - Các hạt pozitron và mang điện dương.

- Làm ion hóa môi trường và mất năng lượng

- Vì tia  cũng làm ion hóa môi trường nhưng yếu hơn so với tia .

- Ký hiệu là và không mang điện

tích.

- Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn cũng là hạt photon có năng lượng cao.

- Tia  khả năng đâm xuyên lớn nhất và tia  khả năng đâm xuyên kém nhất.

- Kiểm tra phóng xạ : đặt gần tấm phim nhưng ngăn cách với phim bằng

không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1mm.

- Vì sao quãng đường đi của tia 

ngắn?

- Tia  có hai loại là Tia +

,-.

- Tia -

là các hạt nào? mang điện gì?

- Tia +

là các hạt nào? mang điện gì?

- Tia  có khả năng gì giống hạt ? - Giới thiệu quãng đường đi: tia  đi được quãng đường tới hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ vài mm.

- Vì sao quãng đường đi của tia 

dài hơn tia ?

-C hú ý các hạt  bị lệch trong tụ điện nhiều hơn tia  vì khối lượng electron hoặc pozitron nhỏ hơn nhiều so với .

- Tia  mang điện gì? - Bản chất của tia ?

- Chú ý: tia  không mang điện không bị lệch trong điện trường và từ trường. Không ion hóa không khí nên khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với  và .

- Quan sát H53.2.

- So sánh khả năng đâm xuyên của các tia phóng xạ?

tấm kim loại dày vài mm. Nếu muốn kiểm tra phóng xạ  ta thay tấm kim loại bắng tấm bìa dày cỡ 2mm. Nếu có tia 

thì phim bị tác dụng mạnh hơn rõ rệt. Cuối cùng muốn xem có phóng xạ 

không ta bỏ tấm bìa đi, phim chỉ được bọc bằng một tờ giấy đen, nếu phim bị tác dụng mạnh hơn nữa thì biết có phóng xạ 

ấy?

Tiết 2: ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ Hoạt động 1: (25ph) Định luật phóng xạ

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- HS lắng nghe.

- Phải dựa vào việc khảo sát một số lượng lớn các hạt nhân trong một mẫu chất phóng xạ. Giả sử ở thời điểm xác định chọn làm thời điểm ban đầu t0, số hạt nhân là N₀ trong quá trình phân rã N0 sẽ giảm theo thời gian

- Số hạt nhân chưa bị phân rã là N0/2 - Số hạt nhân chưa bị phân rã là N₀/4 - Số hạt nhân chưa bị phân rã là N₀/8 và N0/16

- N chưa bị phân rã tương ứng bằng

, hay N(k T)=N0.2^-k

- (53.2)

- Trong quá trình phóng xạ, hạt nhân có sự biến đổi về lượng và chất. Vậy sự biến đổi về lượng đó như thế nào ta đi vào nghiên cứu phần mới

- Quá trình phân rã phóng xạ diễn ra tự nhiên, không đoán được thời điểm nào diễn ra. Làm thế nào để khảo sát?

- Sau thời gian T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu?

- Sau thời gian 2T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu?

- Sau thời gian 3T và 4T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu?

- Thiết lập công thức. T được gọi là chu kỳ bán rã

- Vậy số hạt nhân chưa bị phân rã biến đổi theo quy luật nào?

- Đặc trưng cho từng loại phóng xạ và có công thức

- 1/s; 1/ngày; 1/năm

- Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ - Độ phóng xạ và ký hiệu là H đơn vị: beccoren (Bp) 1Ci=3,7.10¹⁰ (Bp) - H= N - Hay H=N (53.5) - H₀=N₀(53.6) - Ht=H0e^-t (53.7) - Đặt =0,693/T.  gọi là hằng số phóng xạ.  có ý nghĩa gì? - Đơn vị của hằng số phóng xạ? -Phát biểu định luật phóng xạ? - Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ người ta dùng đại lượng gì? Kí hiệu và đơn vị như thế nào?

- Công thức độ phóng xạ

- Nếu gọi là số hạt nhân bị phân rã trong thời gian ,viết biểu thức độ phóng xạ H?

- Tương tự viết biểu thức độ phóng xạ ban đầu H₀ và H_t

Hoạt động 2: (10ph) Đồng vị phóng xạ và các ứng dụng

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- HS tiếp nhận thông tin

- Trong y học các đồng vị phóng xạ được đưa vào cơ thể người như là những nguyên tử đánh dấu để chữa bệnh cho con người; trong khảo cổ người ta đã sử dụng PP xác định tuổi theo lượng cacbon 14 để xác định niên đại của các cổ vật

- Trình bày khái niệm đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo

- Các ứng dụng của đồng vị phóng xạ?

Hoạt động 3: (5ph) Củng cố bài học

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

trả lời câu hỏi

- HS chọn đáp án đúng - HS lắng nghe và ghi nhớ

SGK

- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi trong phiều học tập

- Tóm lại kiến thức chính

Hoạt động 4: (5ph) Bài tập về nhà

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Yêu cầu HS làm các bài tập SGK

và những câu còn lại trong phiếu học tập

V. RÚT KINH NGHIỆM: ... ... ... ... ... ... ... 4.2.2. Bài 54: Phản ứng hạt nhân Bài 54. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức:

 Nêu được phản ứng hạt nhân là gì.

 Phát biểu được định luật bảo toàn số khối, bảo toàn điện tích, bảo toàn năng lượng toàn phần và định luật bảo toàn động lượng trong phản ứng hạt nhân.

2. Kỹ năng:

 Viết được định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích trong phản

ứng hạt nhân.

 Viết được phương trình phản ứng hạt nhân và tính được năng lượng tỏa

ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân

II. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên:

a) Kiến thức và dụng cụ:

 Bảng tuần hoàn và các kiến thức có liên quan đến bài dạy

 Các bảng vẽ sẵn

b) Phiếu học tập:

Câu 1: Cho phản ứng . X là hạt nhân nào sau đây?

A.

B.

C.

D.

Câu 2: Côban là đồng vị phóng xạ phát ra tia -

và tia . Hãy chỉ rõ hạt nhân con của phản ứng.

A.Niken B.Magie C.Lưu huỳnh D.Photpho

Câu 3: Hạt nhân phóng xạ -. Hạt nhân con sinh ra có A.5 proton và 6 notron

B.6 proton và 7 notron C.7 proton và 7 notron D.7proton và 6 notron

Câu 4: Định luật bảo toàn nào sau đây không áp dụng trong phản ứng hạt nhân? A.Định luật bảo toàn điện tích

B.Định luật bảo toàn khối lượng

C.Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần D.Định luật bảo toàn số nuclon

Câu 5: Cho phản ứng hạt nhân . Cho khối lượng của hạt nhân Al, hạt nhân He, hạt nhân P, hạt nhân n lần lượt là 27,00125u; 4,00974u;

30,00970u; 1,00870u; và 1u=931,5 MeV/c². Phản ứng trên tỏa hay thu năng lượng và năng lượng có độ lớn bao biêu nhiêu?

A.Thu 7,41 MeV

B.Tỏa 7,41 MeV

C.Thu 6,902 MeV

D.Tỏa 6,902 MeV

Câu 6: Cho phản ứng hạt nhân sau: . Biết m_Li = 7,0144u; m_H = 1,0073u; m_He = 4,0015u, 1u=931,5MeV/c². Năng lượng tỏa ra trong phản ứng là? A.7,26 MeV B.17,42 MeV C.12,6 MeV D.17,25 MeV Đáp án: 1 C 2A 3C 4B 5C 6B 2. Học sinh:

Ôn lại khái niệm phản ứng hóa học và các định luật bảo toàn.

III. TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC

Có cách nhân tạo nào tạo ra và điều khiển sự biến đổi hạt nhân hay không?

Thí nghiệm nghiên cứu biến đổi hạt nhân nhân tạo của Rơdơpho:

PA: dùng một hạt nhân nhẹ (gọi là đạn) bắn phá hạt nhân nặng (gọi là bia), tìm ra sản phẩm của phản ứng

THTN: cho chùm hạt  phóng ra từ Pôlôni bắn phá Nitơ trong không khí.

Phản ứng hạt nhân

A+BC+D

Những cơ hội bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS :

Cơ hội 1: Nêu vấn đề cần nghiên cứu,đưa HS vào tình huống có vấn đề

Cơ hội 2: Rút ra kết luận từ TN của Rơdơpho, từ đó nêu được khái niệm phản ứng hạt nhân

Cơ hội 3: Giải thích TN của hai ông bà Giô-li-ô Quy-ri . Qua đó khẳng định trong tự nhiên còn nhiều phản ứng hạt nhân xảy ra