Giáo án Vật lý 12 - HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ potx

HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

I / MỤC TIÊU :
 Biết sự phóng xạ, các loại tia phóng xạ và phân biệt được các loại
phân rã phóng xạ.
 Hiểu định luật phóng xạ để giải được các bài tập đơn giản về phóng
xạ. Nắm được các khái niệm : chu kì bán rã, hằng số phóng xạ, độ
phóng xạ.
 Biết một số ứng dụng của đồng vị phóng xạ.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 70.1 SGK và Hình 70.3 SGK.
2 / Học sinh :
Ôn lại kiến thức về lực Lo-ren-xơ và lực điện trường đã học ở
lớp 11.
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Nêu định nghĩa.

GV : Hiện tượng phóng xạ là gì ?
HS : Do các nguyên nhân bên trong
gây ra.

HS : 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.

HS : Quá trình biến đổi hạt nhân.

Hoạt động 2 :
HS :
4
2
He

HS : Dương
HS : 2.10
7
( m / s )

HS : Làm ion hóa mạnh các nguyen
tử trên đường đi và mất năng lượng
rất nhanh.
GV : Quá trình phân rã phóng xạ do
đâu mà có ?
GV : Hãy cho biết nó không phụ
thuộc vào những yếu tố nào ?



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

GV : Tia  chính là các hạt nhân
của nguyên tử nào ?
GV : Tia  mang điện gì ?
GV : Tia  phóng ra từ hạt nhân với

vận tốc bằng bao nhiêu ?
GV : Tia  có khả năng gì ?

GV : Giới thiệu quảng đường đi ?

HS : Tia  chỉ đi được tối đa khỏang
8 cm trong không khí và không xuyên
qua được tờ bìa dày 1 mm.
HS : Electron
HS : Âm
HS : Bằng vận tốc ánh sáng.

HS : Làm ion hóa môi trường và mất
năng lượng.
HS : Tia 

đi được quảng đường tới
hàng trăm mét trong không khí và có
thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ
milimet.
HS : Tia 

và tia 
+

HS : Là sóng điện từ có bước sóng
rất ngắn, cũng hạt phôtôn có năng
lượng cao.
HS : Khả năng xuyên thấu lớn hơn
nhiều so với tia  và tia .

GV : Tia 

chính là các hạt nào ?
GV : Tia  mang điện gì ?
GV : Tia  phóng ra từ hạt nhân với
vận tốc bằng bao nhiêu ?
GV : Tia  có khả năng gì ?

GV : Giới thiệu quảng đường đi ?


GV : Có mấy loại tia  ?
GV : Bản chất của tia  là gì ?

GV : Giới thiệu quảng đường đi ?


GV : Trong quá trình phân rã hạt
nhân số hạt nhân có đặc điểm gì ?
GV : Thế nào là chu kỳ bán rã ?
Hoạt động 3 :
HS : Giảm theo thời gian.

HS : Nêu định nghĩa.
HS : N
0
/ 2

HS : N

0
/ 4

HS : N
0
/ 8

HS : N
0
/ 16

HS : Vẽ đồ thị 70.3
HS : N(t) = N
o
e
 t


HS :  =
T
693,0

HS :
1 / s ; 1 / ngày ; 1 / năm
………………

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

nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu
?
GV : Sau khoảng thời gian 3T số hạt
nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu
?
GV : Sau khoảng thời gian 4T số hạt
nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu
?
GV : Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị.
GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập
công thức ?
GV : Hằng số phóng xạ là gì ?

GV : Đơn vị của hằng số phóng xạ
là gì ?

HS : Xem SGK trang 295.
Hoạt động 4 :
HS : Độ phóng xạ
HS : Ký hiệu H
HS : Đơn vị : Becơren ( Bq )
HS : 1 Ci = 3,7 . 10
10
( Bq )
HS : H =  N
HS : Nêu định nghĩa.
Hoạt động 5 :
HS : Nêu định nghĩa.
HS : Nguyên tử đánh dấu.
HS : Xác định tuổi các mẫu vât cổ

đại.

GV : Phát biểu định luật phóng xạ ?

GV : Để đặc trưng cho tính phóng
xạ mạnh hay yếu của một lượng chất
phóng xạ, người ta dùng đại lượng
gì ?
GV : Giới thiệu đơn vị : C i
GV : Giới thiệu công thức độ phóng
xạ ?
GV : Độ phóng xạ là gì ?

GV : Đồng vị phóng xạ là gì ?
GV : Nêu các ứng dụng của đồng vị
phóng xạ ?


IV / NỘI DUNG :
1. Hiện tượng phóng xạ
Hiện tượng một hạt nhân bị phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến
đổi thành hạt nhân khác được gọi là hiện tượng phóng xạ.
2. Các tia phóng xạ
a) Các loại tia phóng xạ
b) Bản chất các loại tia phóng xạ
 Tia 
Tia  chính là các hạt nhân của nguyên tử heli (kí hiệu
4
2
He

, gọi là hạt
), được phóng ra từ hạt nhân với vận tốc khoảng 2.10
7
m/s. Tia  làm ion
hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi của nó và mất năng lượng rất nhanh.
 Tia 
Tia  là các hạt phóng ra với vận tốc rất lớn, có thể đạt xấp xỉ bằng
vận tốc ánh sáng. Tia  cũng làm ion hóa môi trường nhưng yếu hơn so với
tia .
Có hai loại tia 
+ Tia 
-
. Đó chính là các êlectron (kí hiệu
0
1
e

)
+ Tia 
+
. Đó chính là các pôzitrôn, hay êlectron dương (kí hiệu
0
1
e

)
 Tia 
Tia  là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng là hạt phôtôn có
năng lượng cao. Vì vậy tia  có khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia
 và 

3. Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ
a) Định luật phóng xạ
Sau một khoảng thời gian xác định T thì một nửa số hạt nhân hiện có
bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác; T được gọi là chu kì bán rã của
chất phóng xạ.
N(t) = N
o
e
-t

Đại lượng
 =
0,693
T

gọi là hằng số phóng xạ
m(t) = m
o
e
-t

Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm với thời gian theo
định luật hàm số mũ với số mũ âm.
b) Độ phóng xạ
Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất
phóng xạ, người ta dùng đại lượng gọi là độ phóng xạ (hay hoạt động phóng
xạ), được xác định bằng số phân rã trong một giây. Đơn vị đo độ phóng xạ
có tên gọi là becơren, kí hiệu Bq.
1Ci = 3,7.10
10

Bq.
H = N
Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ bằng số hạt nhân của nó
nhân với hằng số phóng xạ. Độ phóng xạ ban đầu bằng
H
o
= N
o

Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo
cùng quy luật hàm số mũ, như số hạt nhân (số nguyên tử) của nó.
4. Đồng vị phóng xạ và các ứng dụng
a) Đồng vị phóng xạ
Đặc điểm của các đồng vị phóng xạ nhân tạo của một nguyên tố hóa
học là chúng có cùng tính chất hóa học như đồng vị bền của nguyên tố đó.
b) Các ứng dụng của đồng vị phóng xạ
Nguyên tử đánh dấu. Nhờ phương pháp nguyên tử đánh dấu, người ta
có thể biết được chính xác nhu cầu với các nguyên tố khác nhau của cơ thể
trong từng thời kì phát triển của nó và tình trạng bệnh lí của các bộ phận
khác nhau của cơ thể, khi thừa hoặc thiếu những nguyên tố nào đó.
Sử dụng phương pháp xác định tuổi theo lượng cácbon 14 để xác định
niên đại của các cổ vật khai quật được.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4 và làm bài tập 1, 2
Xem bài 72 + 73