Цели и задачи:
Образовательные:
Ø Познакомить учащихся с некоторыми приемами систематизации и обобщения знаний при работе с научно популярной литературой и Интернет ресурсами.
Ø Познакомить с историей развития учения о радиоактивности.
Развивающие:
Ø у школьников интерес к дальнейшему овладению знаниями о ядерной материи.
Воспитывающие:
Ø экологически, формирующие у учащихся представления о ядерной материи, о единстве природы, которое позволяет ученым познавать и объяснять физические, химические и биологические явления.
Оборудование урока: Счетчик Гейгера, камера Вильсона, портреты ученых: Резерфорда, Кюри ……, таблицы, презентация.
Ход урока
(суд над радиоактивностью)
Действующие лица:
1. Главный обвинитель (черный фрак и черная шапочка)
2. Адвокат (в белом одеянии)
3. Судья (усы, очки, темная мантия)
4. Подсудимая (на голове корона «Радиоактивность)
5. Два стражника (в плащах с выточенными мечами)
6. Присяжные заседатели (члены суда)
(Входит стражник)
Стражник. Встать! Суд идет! (пауза) Всем сесть.
Главный судья. Слушается дело №1 по обвинению «Радиоактивности». Ввести подсудимую.
(стражники вводят «Радиоактивность», а она вырывается, плачет, кричит)
Подсудимая: Не виновата я, не виновата.
Главный судья: Установим личность подсудимой
Подсудимая: Радиоактивность.
Главный судья: Ваши родители?
Подсудимая: Анри Беккерель.
Главный судья: Ваша биография
Подсудимая: Я родилась случайно. Мой отец интересовался совсем другим явлением.
Главный судья: Ваш возраст?
Подсудимая: У меня нет возраста, я живу не старясь, и умираю только от несчастного случая. Поэтому принято считать только среднее время моей жизни. Явление радиоактивности характерно для атомов, начиная с 83 элемента в таблице Менделеева. Интенсивность излучения определяется только количеством вещества в препаратах и не зависит от того, в какие соединения он входит, и на протяжении суток, месяцев, лет заметно не изменяется. Не оказывает на меня никакого воздействия как нагревание или увеличение давления, радиоактивность сопровождается выделением энергии.
Главный судья: Как я понял, вы самозванка Никому и ничему не подчиняетесь. Являетесь самопроизвольно. Неужели нет таких законов, которые могли бы вас наказать.
Подсудимая: Меня нельзя наказать, меня надо только учитывать. Ведь радиоактивность это самопроизвольное превращение одних ядер в другие, сопровождаемое испусканием различных частиц. И подчиняюсь я определенному правилу смещения, сформулированному впервые Содди. Об этом очень хорошо сказано в презентации. Давайте посмотрим.
(идет показ презентации)
Главный судья: Вот оно что. Получается, что вы неуловимы. Вы еще можете превращаться в другие элементы. Так значит вы мало времени живете, а еще хвастались, что у вас нет старости.
Подсудимая: Вы думаете, раз я превращаюсь, то мало времени живу, но это далеко не так. Резерфорд установил опытным путем, что моя активность убывает с течением времени. Для каждого радиоактивного вещества существует определенный интервал времени, на протяжении которого активность убывает в 2 раза. Этот интервал носит название периода полураспада, то есть это время, в течение которого распадается половина намеченного числа радиоактивных атомов. Так что я подчиняюсь закону радиоактивного распада. Главный судья: Вы уходите от ответа. Я же спросил о вашем времени жизни и не получил ответа.
Подсудимая: Я тоже затрудняюсь ответить вам на этот вопрос. Время существования отдельных радиоактивных атомов может колебаться от долей секунды до миллиардов лет Атом урана, например, может спокойно пролежать в Земле миллиарды лет и внезапно взорваться, в то время как его соседи благополучно продолжают оставаться в прежнем состоянии. Предсказать, когда произойдет распад данного атома не возможно. Определенный смысл имеют только утверждения о поведении в среднем большой совокупности атомов. Закон радиоактивного распада определяет среднее число атомов, распадающихся за определенный интервал времени.
Главный судья: От ответа на этот раз вы не уйдете. Мы все предусмотрели, и на наш суд пригласили экспертную группу. Я думаю, они помогут следствию расчетами вашего возраста. Ишь размечталась жить вечно, миллиарды лет.
Приглашаю одного представителя экспертной группы дать суду клятву.
Представитель (дает клятву) Клянусь великим Беккерелем говорить правду и только правду. Да пусть покарает меня физический закон, если я солгу.
Главный судья: Подсудимая, может сесть. Послушаем главного обвинителя:
Обвинитель: Уважаемый судья, присяжные заседатели, все присутствующие. Я считаю радиоактивность злейшим врагом всех живущих на планете людей. Воспользуюсь, воспоминаниями очевидцев взрыва атомной бомбы 6 августа 1945г над японским городом Хиросима, американскими летчиками.
«Ослепительная зеленоватая вспышка, взрыв. Сознание подавлено. Волна горячего ветра, и в следующий момент все вокруг загорается. Тишина, наступившая вслед за грохотом, ни с чем несравнимой дотоле неслыханной силы, нарушается треском разгорающегося огня. Под облаком рухнувшего дома лежат оглушенные люди, в пламени гибнут женщины, гибнут в огненном кольце очнувшиеся и пытающиеся спастись люди…, Миг - и с людей свалилась вспыхнувшая одежда, вздулись руки, лицо, грудь: лопаются багровые волдыри, и лохмотья кожи сползают на землю. Это приведения с поднятыми руками, они движутся толпой, оглашая воздух криками боли. На земле грудной ребенок. Мать мертва. Но нет ни у кого силы, поднять его, прийти на помощь. Оглушенные и обожженные люди, обезумев, сбились ревущей толпой и слепо ищут выхода. Ни с чем несравнимая, трагическая картина: люди утратили последние признаки человеческого разума»
Я думаю искоренить это явление радиоактивности и все тут. Неужели кто-то будет против?
Адвокат. Постойте. Почтенные члены суда! Я не согласен с обвинителем. Разве виновата здесь радиоактивность, здесь виноваты люди, которые использовали это явление в атомной бомбе для массового уничтожения людей. Я знаю довольно много случаев применения радиоактивности для пользы людям. Например, атомоход Ленин 3 года может работать на атомном горючем. А сколько энергии дает атомная электростанция?
Обвинитель: Пример убедительный, но я все равно виню радиоактивность. Ядерной энергетике присущи вредные и опасные факторы воздействия на окружающую среду. Наибольшую опасность представляет радиоактивное загрязнение. Сложности возникают с захоронением радиоактивных отходов и демонтажем отслуживших свой срок атомных электростанций. Я считаю, лучше было бы, если бы мы ничего не знали о радиоактивности. А то, сколько заболеваний и смертей на ее счету? Искоренить ее из нашей жизни и все тут.
Адвокат: Я не совсем согласен с обвинителем. Причем здесь радиоактивность. Виноваты люди, которые проявляют недисциплинированность при эксплуатации АЭС, допускают просчеты и не умеют сами защититься от радиации. Не говоря уже об окружающих их людях. Вот и все! Надо многому еще учиться людям, а потом уже предъявлять требования к радиоактивности.
Главный судья. Слово предоставляется свидетелям. (каждый свидетель, подходя к столу кладет руку на учебник физики и дает клятву)
1 свидетель: Я астроном и считаю, что радиоактивность отнюдь не новое явление, новизна лишь состоит в том, как люди пытались ее использовать. Радиоактивность существовала задолго до рождения Земли и присутствовала в космосе до ее возникновения. Радиоактивное излучение сопровождало и большой взрыв, с которого как мы знаем сейчас, началось существование нашей Вселенной около 20 миллиардов лет тому назад. С того времени радиация постоянно наполняет космическое пространство. Радиоактивные элементы вошли в состав Земли, даже человек слегка радиоактивен, так как живой ткани присущи в следовых количествах радиоактивные вещества. Разные виды излучения падают на Землю из космоса. Так что от того знаем мы или нет о радиоактивности, лучше не станет.
Главный судья: Я согласен с астрономом, у нас есть вещественные доказательства радиоактивности из космоса. Внести вещественные доказательства и продемонстрировать суду как эти лучи фиксирует счетчик Гейгера.
Представитель экспериментальной группы (включает счетчик Гейгера и все наблюдают за регистрацией радиоактивного фона Земли)
Второй экспериментатор (показывает камеру Вильсона и рассказывает) С помощью Камеры Вильсона даже можно увидеть след частицы. А, поместив в магнитное поле можно оценить отношение заряда к массе, узнать какая это частица, определить ее скорость и энергию (показывает фотографию следа частицы и рассказывает, как это определяется). Есть и другие методы регистрации.
Обвинитель. Я даже слышал, что радиоактивные вещества могут облучать организм не только с наружи, но и изнутри, вдыхая воздух, дым от сигарет, употребляя воду и воздух, содержащие радиоактивные вещества. Уничтожить радиоактивность и все тут!
Адвокат: Я думаю, что, даже не используя радиоактивность, мы все равно облучаемся, но не все одинаково. Там где залегают радиоактивные породы радиация выше, северный и южный полюса получают больше радиации из космоса, чем экваториальные области. Люди, которые употребляют много рыбы и других даров моря, с пищей получают радиоактивный свинец-210 и полоний. Десятки тысяч людей на крайнем севере, питаются в основном мясом северного оленя, в котором велико содержание этих радиоактивных изотопов. Доза облучения в этом случае превышает средний уровень радиации в 35 раз. Так что свергнуть радиацию невозможно.
Главный судья: Я даже не думал, что так серьезно обстоят дела. Может быть, есть свидетели, которые помогут лучше разобраться с этим явлением.
Свидетель 2: (дает клятву). Я археолог. И считаю, что радиация помогает в моей работе. Радиоуглеродный метод помог нам довольно точно определить, что найденные в пещере у Мертвого озера в 1957г письмена имеют 2000 давность. Так же с помощью космических лучей мы проводим поиски погребальных ценностей в египетских пирамидах.
Свидетель 3 (дает клятву) Я астрофизик. Изучая космические лучи, в состав которых входят элементарные частицы, позволяет мне решать вопросы о происхождении нейтронных звезд, пульсаров, искать новые подходы к разгадке природы Тунгусского метеорита. Я за радиоактивность.
Свидетель 4 (дает клятву). Я врач. Радиоактивные изотопы и «меченые атомы» дают возможность определить, где скапливаются в организме элементы, входящие в лекарственные препараты, их используют для диагностики многих заболеваний. При лечении различных опухолей применяется гамма терапия, а в последнее время и пи-мезоны, преимущества нового метода в том, что пучок мезонов хорошо регулируется и поглощается только больной тканью. Разрабатывается возможность использования радиоактивных изотопов при создании постоянно действующего « искусственного сердца»-аппарат, которым можно было бы заменить больное сердце не только во время операции, но и на всю жизнь. Для такого «сердца» необходим очень надежный и долговечный источник электрической энергии; им могут быть изотопные источники тока, работающие на принципе преобразования тепла, возникающего при радиоактивном распаде, в термоэлектричество. Я за радиоактивность.
Свидетель 5 (дает клятву) Я металлург. Автоматический контроль над влажностью кокса на Кузнецком металлургическом комбинате ведется с помощью нейтронов. В основу метода положено свойство быстрых нейтронов замедляться на ядрах водорода, входящих в состав молекулы воды. В среду, влажность которой нужно измерить или автоматически регулировать, помещают точечный источник быстрых нейтронов ( с энергией 0,5-1,4 МэВ). В каждой единице объема этой среды содержится влага, а значит и определенное количество ядер водорода, на этих ядрах нейтроны быстро замедляются, уменьшая свою скорость до тепловой. Интенсивность потока тепловых нейтронов, которые регистрируются специальными приборами, в данной точке пропорциональна влажности контролируемой среды. Я за радиоактивность
Подсудимая: Вот видите, не только я приношу вред, но и пользу, только надо уметь защититься от излучения. Об этом должен знать каждый человек.
Главный судья Давайте представим слово экспертной группе
(Экспертная группа решают задачи на радиоактивность)
Главный судья: Выслушав речь обвинителя, подсудимой, свидетелей мы выяснили, что по вине радиоактивности происходит загрязнение окружающей среды, гибель человека и животных. Но с другой стороны, приводимые доводы адвоката и свидетелей говорят о положительной роли радиоактивности. Таким образом, поведение двояко – хорошее и плохое. Дальнейшая судьба радиоактивности зависит от решения суда.
Стражники(хором) суд удаляется для принятия решения. Встать, суд идет!
Судья зачитывает решение суда. Наш суд был скорым и правым. Внимательно выслушав обе стороны, суд пришел к следующему решению. Учитывая некоторые отрицательные стороны радиоактивности, суд, тем не менее, полагаясь на свой собственный опыт, на речи уважаемой защиты и показания свидетелей защиты, считает большую часть преувеличенной, а посему постановляет:
Неустанно изучать и глубоко осмысливать законы физики. Проникать в тайны природы и ставить их на службу человеку. Заседание суда считаю закрытым. Подсудимую освободить. Суд окончен.
| 
