Урок по физике "Деление ядра. Цепная реакция" (9 и 11 класс)

ТЕМА УРОКА:
Деление ядер урана.
Цепная реакция
y

Цель урока


Проверить ранее изученный материал.
Рассмотреть механизм деления ядер урана.
Рассмотреть условие возникновения цепной реакции.
Выяснить факторы, влияющие на протекание цепной реакции.
Развивать речь и мышление.
Задачи:
Сформировать представление о делении ядер урана и цепной ядерной реакции

Ядерной реакцией называется превращение исходного атомного ядра при взаимодействии его с другими атомными ядрами или частицами в другое ядро. Условно ядерная реакция записывается
А + а → В + в

Где А - исходное ядро, а – бомбардирующая частица, В – ядро-продукт, в- испускаемая частица.

Задачи
Напишите недостающие частицы в реакции:
73Li + 42He = 105B + …
2713Al + 11H = 2412Mg + …
84Be + 32He = 11H + …

+ …

ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР -ядерная реакция, в которой атомное ядро при бомбардировке нейтронами расщепляется на два или несколько осколков.

Деление ядер урана. Цепная реакция.

Цепная реакция: при делении каждого ядра образуется 2-3 нейтрона, которые принимают участие в делении других ядер.





Взрыв
Управляемая
реакция
Прекращение
реакции
к>1
к=1
к<1
Масса урана

Отражающая оболочка
Содержание примесей
Замедлители нейтронов

Схема развития цепной реакции.

Деление ядер обычно происходит на осколки неравной массы. Осколки эти сильно радиоактивны, так как содержат избыточное количество нейтронов. В результате серии последовательных β – распадов в конце концов получаются стабильные изотопы.
В 1940 году было открыто спонтанное деление ядер урана. Период полураспада для спонтанного деления равен 10^16 лет.

Удельная энергия связи ядер.

Числа протонов и нейтронов
в стабильных ядрах

Ядерный реактор
Основные элементы реактора:
ядерное горючее
замедлитель нейтронов (тяжелая вода, графит)
теплоноситель для вывода энергии
Устройство для регулирования скорости реакции (стержни из кадмия)

Критической массой называют наименьшую массу делящегося вещества, при которой может протекать цепная реакция

Действующие атомные станции РФ

Балаковская 52°05′29″ с. ш. 47°57′24″ в. д.
Белоярская 56°50′31″ с. ш. 61°19′13″ в. д.  
Билибинская 68°03′01″ с. ш. 166°32′20″ в. д.
Волгодонская 47°35′58″ с. ш. 42°22′15″ в. д.
Калининская 57°54′25″ с. ш. 35°03′47″ в. д.
Кольская 67°27′51″ с. ш. 32°28′49″ в. д.
Курская 51°40′38″ с. ш. 35°36′08″ в. д.
Ленинградская 59°50′47″ с. ш. 29°02′29″ в. д.
Нововоронежская 51°16′07″ с. ш. 39°12′03″ в. д.
Смоленская 54°09′57″ с. ш. 33°14′05″ в. д.

Ядерное оружие
Неуправляемая цепная реакция с большим коэффициентом размножения нейтронов осуществляется в атомной бомбе
Атомные бомбы были применены США в конце второй мировой войны против Японии.
В 1945 г. Были сброшены бомбы на города Хиросима и Нагасаки

Выводы по уроку
Цепная реакция деление ядер урана при помощи нейтронов возможна, т.к. продуктом реакции являются сами нейтроны.
На протекание цепной реакции влияют: масса урана, содержание примесей, наличие отражающей оболочки и замедлителей нейтронов.
Цепная реакция деления ядер урана происходит с выделением энергии и используется в ядерных реакторах.

Спасибо за урок