Giáo án Vật lý Khối 12 - Chương VII: Hạt nhân nguyên tử - Bài 37: Phóng xạ

Tiết: 0	PHểNG XẠ
MỤC TIấU
Kiến thức:
Nờu được hạt nhõn phúng xạ là gỡ.
Viết được phản ứng phúng xạ a, b-, b+.
Nờu được cỏc đặc tớnh cơ bản của quỏ trỡnh phúng xạ.
Viết được hệ thức của định luật phúng xạ. Định nghĩa được chu kỡ bỏn ró và hằng số phõn ró.
Nờu được một số ứng dụng của cỏc đồng vị phúng xạ.
Kĩ năng:
Thỏi độ:
CHUẨN BỊ
Giỏo viờn: Một số bảng, biểu về cỏc hạt nhõn phúng xạ; về 3 họ phúng xạ tự nhiờn.
Học sinh:
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phỳt): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Hoạt động 2 ( phỳt): Tỡm hiểu về hiện tượng phúng xạ
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Thụng bỏo định nghĩa phúng xạ.
Y/c HS đọc Sgk và nờu những dạng phúng xạ.
Bản chất của phúng xạ a và tớnh chất của nú?
Hạt nhõn 226 Ra phúng xạ a đ viết
88
phương trỡnh?
Bản chất của phúng xạ b- là gỡ?
Thực chất trong phúng xạ b- kốm
theo phản hạt của nơtrino ( 0n ) cú
0
khối lượng rất nhỏ, khụng mang điện, chuyển động với tốc độ ằ c.
Cụ thể: 1n đ 1 p + 0e + 0n
0	1	-1	0
Hạt nhõn 14C phúng xạ b- đ viết
6
phương trỡnh?
Bản chất của phúng xạ b+ là gỡ?
Thực chất trong phúng xạ b+ kốm
theo hạt nơtrino ( 0n ) cú khối lượng
0
rất nhỏ, khụng mang điện, chuyển động với tốc độ ằ c.
HS ghi nhận định nghĩa hiện tượng phúng xạ.
HS nờu 4 dạng phúng xạ: a,
b-, b+. g.
HS nờu bản chất và tớnh chất.
226Ra đ 222Rn + 4He
88	86	2
Hoặc: 226 Ra ắaắđ 222Rn
88	86
HS đọc Sgk để trỡnh bày.
14C đ 14 N + 0e + 0n
6	7	-1	0
Hoặc: 14C ắbắ- đ 14N
6	7
HS đọc Sgk để trỡnh bày.
Hiện tượng phúng xạ
Định nghĩa (Sgk)
Cỏc dạng phúng xạ
a. Phúng xạ a
AX đ A-4Y + 4He
Z	Z -2	2
Dạng rỳt gọn:
AX ắaắđ A-4Y Z	Z -2
- Tia a là dũng hạt nhõn
4He chuyển động với vận
2
tốc 2.107m/s. Đi được chừng vài cm trong khụng khớ và chừng vài mm trong vật rắn.
b. Phúng xạ b-
- Tia b- là dũng ờlectron
( 0 e )
-1
AX đ	AY + 0e + 0n
Z	Z +1	-1	0
Dạng rỳt gọn:
AX ắbắ- đ AY Z	Z +1
c. Phúng xạ b+
- Tia b+ là dũng pụzitron
( 0e )
1
AX đ	AY + 0e + 0n
Z	Z -1	1	0
Dạng rỳt gọn:
Cụ thể: 1 p đ 1n + 0e + 0n
1	0	1	0
Hạt nhõn 12 N phúng xạ b+ đ viết
7
phương trỡnh?
Tia b- và b+ cú tớnh chất gỡ?
Trong phúng xạ b- và b+, hạt nhõn con sinh ra ở trạng thỏi kớch thớch đ trạng thỏi cú mức năng lượng thấp hơn và phỏt ra bức xạ điện từ g, cũn gọi là tia g.
12 N đ 12C + 0e + 0n
7	6	1	0
Hoặc: 12 N ắbắ+đ 12C
7	6
- HS nờu cỏc tớnh chất của tia
b- và b+.
AX ắbắ+ đ AY Z	Z -1
* Tia b- và b+ chuyển động với tốc độ ằ c, truyền được vài một trong khụng khớ và vài mm trong kim loại.
d. Phúng xạ g
E2 – E1 = hf
Phúng xạ g là phúng xạ đi kốm phúng xạ b- và b+.
Tia g đi được vài một trong bờtụng và vài cm
trong chỡ.
Hoạt động 3 ( phỳt): Tỡm hiểu về định luật phúng xạ
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Y/c HS đọc Sgk và nờu cỏc đặc tớnh của quỏ trỡnh phúng xạ.
Gọi N là số hạt nhõn ở thời điểm t. Tại thời điểm t + dt đ số hạt nhõn cũn lại N + dN với dN < 0.
đ Số hạt nhõn phõn ró trong thời gian dt là bao nhiờu?
đ Số hạt nhõn đó phõn huỷ -dN tỉ lệ với đại lượng nào?
Gọi N0 là số hạt nhõn của mẫu phúng xạ tồn tại ở thời điểm t = 0 đ muốn tỡm số hạt nhõn N tồn tại lỳc t
> 0 đ ta phải làm gỡ?
đ ln | N | N = -lt t
N0	0
đ ln|N| - ln|N0| = -lt
đ ln | N | = -lt đ N = N e-lt
| N |	0
0
Chu kỡ bỏn ró là gỡ?
N = N0 = N e-lT đ e-lT = 1 2	0	2
đ lT = ln2 đ T = ln 2 = 0,693
l	l
Chứng minh rằng, sau thời gian t = xT thỡ số hạt nhõn phúng xạ cũn lại là
HS đọc Sgk để trả lời.
Là -dN
Khoảng thời gian dt và với số hạt nhõn N trong mẫu phúng xạ: -dN = lNdt
dN = -ldt N
N dN	t
ũ N = -ũ ldt
N0	0
HS đọc Sgk để trả lời và ghi nhận cụng thức xỏc định chu kỡ bỏn ró.
Theo quy luật phõn ró:
N = N e-lt = N0 
0	elt
Định luật phúng xạ
Đặc tớnh của quỏ trỡnh phúng xạ
Cú bản chất là một quỏ trỡnh biến đổi hạt nhõn.
Cú tớnh tự phỏt và
khụng điều khiển được.
Là một quỏ trỡnh ngẫu nhiờn.
2. Định luật phõn ró phúng xạ
- Xột một mẫu phúng xạ ban đầu.
+ N0 sụ hạt nhõn ban đầu.
+ N số hạt nhõn cũn lại sau thời gian t.
N = N e-lt
0
Trong đú l là một hằng số dương gọi là hằng số phõn ró, đặc trưng cho chất phúng xạ đang xột.
3. Chu kỡ bỏn ró (T)
- Chu kỡ bỏn ró là thời gian qua đú số lượng cỏc hạt nhõn cũn lại 50% (nghĩa là phõn ró 50%).
T = ln 2 = 0,693
l	l
N = N0
2x
- Y/c HS đọc Sgk về độ phúng xạ, và
Trong đú, l = ln 2
T
t	t
đ elt = (eln2 )T = 2T
đ khi t = xT đ
- Lưu ý: sau thời gian t = xT thỡ số hạt nhõn phúng xạ cũn lại là:
4. Độ phúng xạ (H) (Sgk)
chứng minh
-lt
H = H0e
N =
N0
2x
N =
N0
2x
Hoạt động 4 ( phỳt):
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Hoạt động 5 ( phỳt):
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Hoạt động 6 ( phỳt): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Nờu cõu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi cõu hỏi và bài tập về
- Yờu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
RÚT KINH NGHIỆM
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................................