1. Phĩng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu nguyên tử đánh dấu
Người ta tạo ra các hạt nhân phĩng xạ của các nguyên tố X bình thường khơng phải là chất phĩng xạ theo sơ đồ tổng quát sau :
A
ZX + 01n → A+1
ZX
A+Z1X là đồng vị phĩng xạ của X. Khi trộn lẫn với các hạt nhân bình thường khơng phĩng xạ, các hạt nhân phĩng xạ A+Z1X được gọi là các nguyên tử đánh dấu, cho phép ta khảo sát sự tồn tại, sự phân bố, sự chuyển vận của nguyên tố X.
2. Đồng vị 14 C, đồng hồ của Trái Đất
Ở tầng cao của khí quyển cĩ phản ứng:1 1
0n + 147N → 14 6C + 11p
146C là một đồng vị phĩng xạ β-, chu kì bán rã 5730 năm. Tỉ lệ 146C trong CO2 của khí quyễn là 10-6%. Các loại thực vật hấp thụ CO2 trong khơng khí, trong đĩ cĩ cacbon thường và cacbon phĩng xạ. Khi lồi thực vật ấy chết, khơng cịn sự hấp thụ CO2 trong khơng khí, lượng chất phĩng xạ 146C trong thực vật chết giảm theo thời gian. Bằng cách so sánh độ phĩng xạ của mẫu cây tươi và mẫu cây đã chết cùng loại và cùng khối lượng ta cĩ thể xác định được thời gian từ lúc cây ấy chết cho đến nay.
3. Độ phĩng xạ
Độ phĩng xạ của một lượng chất phĩng xạ tại thời điểm t bằng tích của hằng số phĩng xạ và số lượng hạt nhân phĩng xạ chứa trong lượng chất đĩ ở thời điểm t.
H = λN = λN0e-λt = H0e-λt.
Đơn vị của độ phĩng xạ là becơren (Bq) và curi (Ci): 1Bq = 1 phân rã/s; 1Ci = 3,7.1010Bq.
Hoạt động 5 (15 phút): Giải bài tập ví dụ.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Bài tập: 21084Po là chất phóng xạ α có chu kỳ T = 138 ngày đêm. Ban đầu có 10g chất phóng xạ này. a/ Viết phương trình phân rã. b) Sau thời gian 100 ngày đêm, có bao nhiêu gam chất phóng xạ này đã phóng xạ.
c/ Hỏi sau thời gian bao lâu thì lượng chất phóng xạ nói trên lượng chất phóng xạ nói trên còn lại 2g.
Viết phương trình phân rã. Tính lượng chất phóng xạ còn lại sau 100 ngày.
Tính lượng chất phóng xạ đã phóng xạ sau 100 ngày đêm.
Tính thời gian để lượng chất phóng xạ còn lại 2g. a) Phương trình phân rã : 210 84Po → 4 2He + 20682Pb
b) Lượng chất phóng xạ còn lại sau 100 ngày đêm:
m = m0.2−Tt = 10.2−138100= 6,05 (g). Lượng chất phóng xạ đã phóng xạ sau 100 ngày đêm:
m’ = m0 – m = 10 – 6,05 = 3,95 (g). c) Thời gian để lượng chất phóng xạ còn lại 2g: Ta có: m = m0.e-λt ln 0 m m = - λt = - T t 693 , 0 t = - 693 , 0 ln . 0 m m T = - 693 , 0 10 2 ln . 138 = 320,5 (ngày đêm).
)Hoạt động 4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập trang 194 SGK và các bài tập từ 37.3 đến 37.10 SBT.
Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài. Ghi các bài tập về nhà.
Tiết 64 . BÀI TẬP I. MỤC TIÊU :
Rèn luyện kĩ năng vận dụng những kiến thức đã học về sự phóng xạ để trả lời các câu hỏi và giải các bài tập có liên quan.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: Xem kỉ các bài tập trong sgk, sbt, chuẩn bị thêm một số bài tập trắc nghiệm và tự luận. Học sinh: Ôn lại kiến thức về sự phóng xạ.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ và tóm tắt những kiến thức liên quan đến các bài tập cần giải: Định luật phóng xạ: N(t) = N02 T t − = N0e-λt; m(t) = m02 T t − = m0e-λt; với T = λ λ 693 , 0 2 ln = . Độ phóng xạ: H = λN = λN0e-λt = H0e-λt.
Hoạt động 2 (15 phút): Giải các câu hỏi trắc nghiệm.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn B. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D. Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn C.
Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn. Câu 2 trang 194: B. Câu 4 trang 194: D. Câu 5 trang 194: D. Câu 37.3: A. Câu 37.4: D. Câu 37.5: C.
Hoạt động 3 (25 phút): Giải các bài tập tự luận.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu học sinh viết biểu thức của định luật phĩng xạ. Yêu cầu học sinh viết biểu thức tính số hạt nhân đã bị phân rã trong thời gian t và thay số để tính ra kết quả. Yêu cầu học sinh lập tỉ số giữa số hạt nhân ban đầu và số hạt nhân cịn lại sau thời gian t và sau thời gian t’, từ đĩ suy ra số lần giảm sau thời gian t’.
Yêu cầu học sinh viết phương trình phân rã và rút ra kết luận.
Viết biểu thức của định luật phĩng xạ.
Viết biểu thức tính số hạt nhân đã bị phân rã trong thời gian t và thay số để tính ra kết quả cụ thể.
Lập tỉ số giữa số hạt nhân ban đầu và số hạt nhân cịn lại sau thời gian t và sau thời gian t’, từ đĩ suy ra số lần giảm sau thời gian t’.
Viết phương trình phân rã và rút ra kết luận.
Bài 37.7 :
Số nguyên tử cịn lại sau thời gian t: N = N0.2−Tt
Số nguyên tử đã phân rã trong tời gian t: N’ = N0 – N = N0 – N0.2−Tt = N0(1 – 2−Tt ) = 1010(1 – 2−31,8) = 0,167.1010 (nguyên tử).
Bài 37.8:
Số lần giảm của lượng chất phĩng xạ sau thời gian t = 1 năm: N = T t N N − 2 . 0 0 = 2Tt
Số lần giảm của lượng chất phĩng xạ sau thời gian t’ = 2 năm = 2t: N’ = 2Tt'= 22Tt= (2Tt )2 = N2 = 32 = 9 (lần). Bài 37.10: Phương trình phân rã: 238 92U → 3(42He) + 2(−01e-) + 22688Ra Sau 3 lần phĩng xạ α và 2 lần phĩng xạ β-, hạt nhân 23892U đã biến thành hạt nhân 22688Ra.
Tiết 65 . PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH I. MỤC TIÊU
- Nêu được phản ứng phân hạch là gì.
- Giải thích được một cách định tính phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng. - Lí giải được sự tạo thành phản ứng dây chuyền và điều kiện để cĩ phản ứng dây chuyền.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: Băng, đĩa hình phim ảnh về phản ứng phân hạch, bom A, lị phản ứng... Học sinh: Ơn lại bài phĩng xạ.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Khi nào thì cĩ phản ứng tỏa năng lượng? Viết biểu thức tính năng lượng tỏa ra khi đĩ?
Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu cơ chế của phản ứng phân hạch.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Giới thiệu phản ứng phân hạch. Yêu cầu học sinh thực hiện C1. Yêu cầu học sinh xem sơ đồ phản ứng phân hạch hình 38.1 từ đĩ nêu cách thực hiện phản ứng phân hạch.
Yêu cầu học sinh viết phương trình tổng quát.
Yêu cầu học sinh thực hiện C2.
Ghi nhận phản ứng phân hạch. Thực hiện C1.
Xem sơ đồ phản ứng phân hạch hình 38.1 từ đĩ nêu cách thực hiện phản ứng phân hạch.
Viết phương trình tổng quát. Thực hiện C2.