Bài 53: Phóng xạ (Tiết 88-89)

8. Những chữ viết tắt trong đề tài

4.2.1. Bài 53: Phóng xạ (Tiết 88-89)

I. Mục tiêu:

1. Kiến thức:

- Hiểu được sự phóng xạ, bản chất các loại tia phóng xạ và phân biệt được các loại phân rã phóng xạ.

- Phát biểu được định luật phóng xạ và viết được hệ thức của định luật này. - Nêu được độ phóng xạ là gì và viết được công thức độ phóng xạ.

2. Kỹ năng:

- Biết một số ứng dụng của đồng vị phóng xạ, giải thích và làm các bài tập cơ bản về phóng

- Thấy được phóng xạ có ảnh hưởng rất nhiều đến môi trường sinh thái, sản phẩm phóng xạ làm ô nhiễm môi trường, gây thiệt hại đến sự sống của muôn loài.

II- Chuẩn bị:

1. Giáo viên: Chuẩn bị hình vẽ hình 52.1 SGK và hình 53.2 SGK.

*Phiếu học tập:

Câu 1: Phát biểu nào sau đây làđúng?

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 α, β, γ.

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 vở thành các hạt nhân nhẹ khi hấp thụ nơtron.

Câu 2: Kết luận nào về bản chất của các tia phóng xạ dưới đây là không đúng? A.Tia α, β, γ đều có chung bản chất là sóng điện từ có bươc sóng khác nhau. B.Tia α là dòng các hạt nhân nguyên tử.

C.Tia β là dòng hạt mang điện. D.Tia γ là sóng điện từ.

Câu 3: Kết luận nào dưới đây không đúng?

A.Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ.

B.Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một chất phóng xạ.

C.Độ phóng xạ phụ thuộc vào bản chất của chất phóng xạ, tỉ lệ thuận với sốnguyên tử của chất phóng xạ.

D.Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm dần theo thời gian theo quy luật hàm số mũ.

Câu 4: Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính độ phóng xạ? A. dt dN t H( ) (t ) B. dt dN t H( ) (t ) C. H(t)N(t) D. T t H t H( ) 02

Câu 5: Chọn đáp án đúng: Trong phóng xạ hạt nhân ZAXbiến đổi thành hạt nhân

Y A Z ' ' thì A. Z’= (Z+1); A’ = A B. Z’= (Z-1); A’ = A C. Z’= (Z+1); A’ = (A-1) D. Z’= (Z-1); A’ = (A+1)

III- Tiến trình xây dựng kiến thức của bài: Hiện tượng phóng xạ +Định nghĩa + Bản chất của quá trình phóng xạ Đồng vị phóng xạ và cácứng dụng +Đồng vị phóng xạ + Cácứng dụng của đồng vị phóng xạ Các tia phóng xạ - Các loại tia phóng xạ: ,,

- Bản chất của các loại tia phóng xạ.

+α: ion hóa mạnh, khả năng đâm xuyên mạnh nhất.

+β: ion hóa yếu hơn α.

+γ: khả năng đâm xuyên mạnh nhất.

Định luật phóng xạ N(t) = Noe-t m(t) = moe-t Định luật phóng xạ Độ phóng xạ +Định nghĩa +Đơn vị (Bq) 1 Ci = 3,7.1010 Bq + Biểu thức: H =N hay Ho =No t e H H  0. 

Phải chăng cơ thể chúng ta cũng có tính phóng xạ?

Các tác hại của phóng xạ lên cơ thể người ……….

Beccơ ren

Ông phát hiện 1 loại bức xạ không nhìn thấy từ Urani sunfat.

Pi-e Quyri và Mari- Quyri

Hai ông bà tìm ra 2 chất phóng xạ mới là pôlôni và rađi.

 Các cơ hội phát triển tư duy của HS:

Phóng xạ có tác hại như thế nào cho cơ thể chúng ta ?

Câu hỏi 1: Beccơren làm thí nghiệm như thế nào?

Trả lời: Ông đã phát hiện một loại bức xạ không nhìn t hấy từ Urani sunfat.

Câu hỏi 2: Thí nghiệm của Pi-e-Quyri và Mari-Quyri đã tìm ra chất phóng xạ nào?

Trả lời: Hai ông bà tìm ra hai chất phóng xạ mới là pôlôni và rađi.

Từ thực tiễn về chất phóng xạ và 2 thí nghiệm, HS khái quát hiện tượng phóng xạ. Trong quá trình phân rã phóng xạ thì số hạt nhân giảm theo thời gian. Số hạt nhân đó giảm như thế nào? t e N t N( ) 0  ; T 2 ln  

IV. Tổ chức hoạt động dạy học.

1. Bài cũ: GV có thể kiểm tra HS kiếnthức thông qua các bài tập trắc nghiệm 1,2,3,4 hay giải bài tập 5 hoặc 6 SGK và nêu câu hỏi về năng lượng liên kết của hạt nhân nguyên tử.

2. Bài mới:

Tiết 1. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ - CÁC TIA PHÓNG XẠ *Hoạt động 1: (5’)ỔN ĐỊNH LỚP, KIỂM TRA BÀI CŨ.

*Hoạt động 2: (10’)TÌM HIỂU HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ  Biết được định nghĩa hiện tượng phóng xạ.

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

-Nêu định nghĩa.

-Do các nguyên nhân bên trong gây ra. - Dù nguyên tử của chất phóng xạ có nằm trong các hợp chất khác nhau, dù ta có làm thay đổi nhiệt độ của mẫu phóng xạ, làm tăng áp suất tác dụng lên nó, thì nó cũng không hề chịu ảnh hưởng gì.

- Quá trình biến đổi hạt nhân.

- Vậy quá trình phóng xạ là quá trình tỏa năng lượng. Phương trình có dạng:

-Hiện tượng phóng xạ là gì ?

-Quá trình phân rã phóng xạ do đâu mà có?

- Hãy cho biết nó không phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

- Hãy cho biết thực chất của quá trình phân rã phóng xạ là gì ?

- Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài mà do yếu tố bên trong gây ra nên nó là phản ứng tỏa hay

3 2 1 3 3 2 2 1 1X ZA X ZA X A Z   - Hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ, hạt nhân sản phẩm phân rã là hạt nhân con.

thu năng lượng? Phương trình phóng xạ có dạng thế nào?

- Lưuý HS về quy ước hạt nhân mẹ, hạt nhân con.

*Hoạt động 3: (30’)TÌM HIỂU CÁC TIA PHÓNG XẠ

 Biết được các loại tia phóng xạ, bản chất và phương trình phóng xạ của các tia.

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- HS thảo luận nhóm.

+ Ôn tập về lực điện trường. + Lực từ Lorentz

- Có 3 loại tia phóng xạ chính là tia  , tia

, tia  .

Tia  và tia  đi lệch trong từ trường B,

tia đi thẳng.

- Tia  và tia  đi lệch trong từ trường (hoặc điện trường), chứng tỏ tia  và tia  mang điện, còn tia  không mang điện. Tia  mang điện dương và tia  mang điện âm. Vì khối lượng các hạt của tia  nhỏ hơn rất nhiều so với khối lượng các hạt của tia .

- Tác dụng ion hóa không khí, làm đen kính ảnh,…là tác dụng của bức xạ không nhìn thấy.

a.Các loại tia phóng xạ

Treo bảng tranh hình 53.1 SGK và hỏi HS:

- Các em hãy cho biết trong quá trình phóng xạ hạt nhân cho ra các tia phóng xạ chính nào?

- Đường đi của các tia phóng xạ trong từ trường như thế nào?

- Hãy trả lời câu C1 SGK.

- Điều gì chứng tỏ các tia phóng xạ là những bức xạ không nhìn thấy?

b.Bản chất các loại tia phóng xạ.

- Tia là các hạt nhân của nguyên tử 4 2He - Tia mang điện dương.

- 2.107 ( m / s )

- Làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi và mất năng lượng rất nhanh - Tia chỉ đi được tối đa khoảng 8 cm trong không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1 mm.

- Tia chính là các hạt electron. - Tia mang điện âm.

- Bằng vận tốc ánh sáng.

-Làm ion hóa môi trường và mất năng lượng.

- Tia đi được quãngđường tới hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ milimet.

- Hai loại: Tia và tia+

- Tia  + chính là các pôzitron, hay êlectron dương

- Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (dưới 10-11m) , cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao.

- Khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia và tia.

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



SGK và đặt các câu hỏi liên quan đến hình vẽ.

- Tia chính là các hạt nhân của nguyên tử nào ?

- Tia mang điện gì ?

- Tia  phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu ?

- Tia có đặc điểm gì ? - Giới thiệu quãngđường đi ?

- Tia chính là các hạt nào ? - Tia mang điện gì ?

- Tia  phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu ?

- Tia có khả năng gì ? - Giới thiệu quãngđường đi ?

- Có mấy loại tia  ? - Tia+

chính là những hat nào.

- Bản chất của tia  là gì ?

- Giới thiệu quãngđường đi ?

nhưng yếu hơn so với tia .

- Tia khả năng đâm xuyên lớn nhất và tia khả năng đâm xuyên kém nhất. - Thảo luận, giải bài tập 2.

Chọn đáp án C

- Vì sao tia  đi được quãng đường dài hơn so với tia ?

- Khả năng đâm xuyên của các tia phóng xạ qua vật chất như thế nào?

- Yêu cầu HS giải bài tập 2, củng cố bản chất là dòng hạt mang điện của tia , và tia. Nhấn mạnh mỗi chất phóng xạ chỉ chịu một loại phóng xạ

(α hoặc β).

Tiết 2. ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ Hoạt động 1:(25’) ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ. ĐỘ PHÓNG XẠ  Nắm được các định luật phóng xạ và công thức tính độ phóng xạ.

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- Giảm theo thời gian.

-Nêu định nghĩa.

- N chưa bị phân rã tương ứng bằng

k N N N N 2 ,... 8 , 4 , 2 0 0 0 0 Hay N (kT) = N0.2-k - HS cùng GV vẽ đồ thị 53.3

- HS suy luận theo quy luật toán học và viết được công thức: - N(t) = N0 T t e 693 , 0  = N0e-λt (53.2) -  gọi là hằng số phóng xạ, đặc trưng cho từng loại phóng xạ. T T 693 , 0 2 ln   

- Trong quá trình phân rã hạt nhân số hạt nhân có đặc điểm gì ?

- Thế nào là chu kỳ bán rã ? - Sau các khoảng thời gian T, 2T, 3T,…kT ( k là số nguyên dương) thì số hạt nhân ( số nguyên tử) N chưa bị phân rã bằng bao nhiêu?

Do tính liên tục của quá trình phân rã nên giá trị của N(t) = N0.2-t/T

-GV hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị 53.3.

- Cho 2 = eln2 = e0,693; hãy viết biểu thức N(t) theo T, t và theoλ, t ( biết

T 693 , 0   ) ?

- 1 / s ; 1 / ngày ; 1 / năm …

- m(t) = m0e-λt

- Phát biểu định luật: Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ.

-Độ phóng xạ -Độ phóng xạ ký hiệu: H - Đơn vị là: Becơren ( Bq ) - 1 Ci = 3,7 . 10 10 ( Bq ) - H = N (53.5) -Nêu định nghĩa. - T t t N e N t N N          0   02 Hay H = λN - Độ phóng xạ ban đầu: H0= λN0 (53.6) Độ phóng xạ tại thời điểm t:

Ht = H0e-λt (53.7) - Nêu nhận xét dựa vào 2 biểu thức (53.6), (56.7) SGK

thế nào?

- Đơn vị của hằng số phóng xạ là gì ?

- Khối lượng m của chất phóng xạ cũng giảm theo thời gian, cùng với quy luật như số hạt N; hãy viết biểu thức m(t)? - Phát biểu định luật phóng xạ ?

b. Độ phóng xạ

-Để đặc trưng cho tính PX mạnh hay yếu của một lượng chất PX, người ta dùng đại lượng gì ?

- Kí hiệu và đơn vị như thế nào?

- Giới thiệu đơn vị : C i

- Giới thiệu công thức độ phóng xạ ? - Độ phóng xạ là gì ?

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

- Tương tự như biểu thức (53.2) SGK, hãy viết độ PX ban đầu H0 và Ht?

Hoạt động 2 (10’): ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ VÀ CÁCỨNG DỤNG

 Nắm được có bao nhiêu đồng vị phóng xạ vàứng dụng của nó trong cuộc sống và trong khoa học.

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- HS tiếp nhận thông tin của GV và hiểu các ứng dụng của đồng vị phóng xạ GV trình bày (như SGK).

Trong Y học: các đồng vị PX 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.

a. Đồng vị phóng xạ - GV trình bày khái niệm đồng vị phóng xạ tự nhiên và đồng vị phóng xạ nhân tạo (như SGK). b. Cácứng dụng của đồng vị phóng xạ GV trình bày những ý chính về ứng dụng của các đồng vị phóng xạ: trong Y học, trong khảo cổ học… Hoạt động 3: (5’)VẬN DỤNG, CỦNG CỐ

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- HS lắng nghe và ghi nhớ.

- HS đọc các câu hỏi SGK và trả lời.

- HS đọc phiếu trả lời và chọn đáp án đúng.

- Tóm tắt lại những vấn đề chính của buổi học hôm nay cho HS nắm vững. - Yêu cầu các em trả lời các câu hỏi 1, 2, 3 trong SGK trang 272

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

Hoạt động 4 (5’): HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

Hoạt động của HS Hoạt động của GV

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi nhớ lời căn dặn của GV.

- Ôn lại lý thuyết của bài.

- Giải các bài tập còn lại trong SGK, xem bài mới

V- Rút kinh nghiệm- Bổ sung:

……… ………