Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Наша библиотека
| Главная » Файлы » В помощь учителю » Физика |
Ядролық физика
| 2014-03-27, 10:49 AM | |
| Сабақтың тақырыбы: Ядролық физика Сабақтың мақсаты: 1.Ядролық физикадан алған білімдерін өмірмен байланыстыра талдау. 2.Физикадан алған білімдерін өмірмен байланыстыру, философиялық ой түйіндеу, сөйлей білуге баулу 3.Отанды сүюге оның мұқтаждарын айта білуге, білімдерін ортаға ашық оймен сала білуге дайындау. Сабақтың түрі: Дәстүрден тыс/Ғылыми –практикалық конференция Сабақтың көрнекілігі: Слайдтар, плакаттар, суреттер. Сабақтың барысы: Дайындық бөлімі (Оқушыларды талапқа сай отырғызу) Конференцияның бағдарламасы: Конференцияның ашылуы (мұғалімнің кіріспе сөзі) Секция отырысы ( баяндамашыларға сөз беру) Сергіту сәті (сұрақтар беру) Секция отырысының жалғасы (айтылмай қалған ойды толықтыру) Пленарлық отырыс түйіні: Шығу парағын толтыру Конференцияның жабылуы (Мұғалімнің қорытынды сөзі): Шығу парағын толтыру -Бүгінгі сабақтан не білдіңіз? -Пікіріңіз. -Кімге рахмет айтамыз? Айбану: Ядролық энергетиканың дамуы мен табыстары. Ядролық энергияны алу үшін түрлендіру біздің елімізде тұңғыш рет 1954 жылы іске асырылды. Обнинск қаласында қуаты 5000 кВт алғашқы атом электр станциясы (АЭС) іске қосылды. Ядролық реакторда бөлініп шығатын энергия, суды буға айналдыру үшін пайдаланылған, ал ол болса генератормен байланысты трубинаны айналдыратын болған. Соңғы 20 жыл ішінде пайдалануға берілген Новоронеж, Санк-Петербург, Курс, Кольск атом электр станциялары осы принцип бойынша жұмыс істейді. Бұл станциялардың реакторларының қуаты 500-1000МВт. Органикалық отынмен жұмыс істейтін жылу электр станцияларына қарағанда, атом электр станцияларының артықшылығы бар. Атом электр станциялары атмосфералық оттегіні қажет етпейді, айналадағы ортаны күлмен және жану өнімдерімен ластамайды. Жылулық реакторларда уран тек 1-2% пайдаланылады. Шапшаң нейтрондармен жұмыс жасайтын реакторларда уран толық пайдаланылады, оларда сондай-ақ плутоний түріндегі жаңа ядролық отын қайта өндіріледі. 1958 жылы Белоярск атом электр станциясында дүние жүзінде тұңғыш рет қуаты 600МэВ шапшаң нейтрондардағы реактор іске қосылады. Маңғыстау облысының Ақтау қаласында “Токомак” реактор зауыты және Өсеменде Үлбі радиоактивті заттарды байытатын зауыт бар.. Балауса: Эрнест Резерфордтың пікірін тындайық. Жания: Ағылшын физигі Эрнест Резерфорд Кембридж университетінің профессоры және Кембридж зертханасының директоры болған. Ол 1871-1937 жылдар аралығында Жаңа Зеландияда өмір сүрген. Резерфорд өзінің эксперименттік жаңалықтарымен, қазіргі атом құрылысы мен радиоактивтік туралы ілімінің негізін салды. Ол тұңғыш рет радиоактивті заттардлың сәулелерінің құрамын анықтаған. Эрнест Резерфорд бірінші рет атом ядроларын жасанды түрлендіруді жүзеге асырды. Оның жасаған барлық тәжірибелері ерекше қарапайымдылығымен және айқындылығымен құнды. Өзіміз білетіндей ағылшын физигі Э.Резерфорд атомның плантерлық моделін алғаш ұсынған. Оның шәкірті ағылшын физигі Ч.Джеймс нейралды электрлік элементар бөлшекті, яғни нейтронды ашып, оның массасы протонның массасымен бірдей екенін дәлелденген. Сонымен бірге Резерфорд Нильс Бор да жұмыс істеген. Қазіргі кезге дейін Кембридж университетінде ғалымдар Резерфордтың жұмысын жалғастыруда. Балауса: Данияның ұлы физигі Нильс Борға сөз береміз. Әлімхан: Ядролық энергияның массалық атомдарды жою ретінде қолданылатынын тек ол ғана білген жоқ. Ол туралы осы салада жұмыс істеген ғалымдар да білді. Ол басында жұмыстардың құпия орындалуын ұсынған. (Екінші дүниежүзілік соғыс жақындаған сайын, неміс ғалымдары атомдық қаруды ойлап табуға жақын еді.) Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін Нильс Бор ядролық қаруға тыйым салуға үлкен үлес қосты. Балауса: Енді физик, ірі химик радиактивтік туралы ілімді жасауда аса бағалы үлес қосқан Мария Склодовская-Кюри туралы айтайық. Әсел: Көрнекті физик, әрі химик, ғылым докторы радиактивтік туралы ілімді жасауда аса бағалы үлес қоқан. Польшада мұғалім семьясында туып, Францияда ері Пьер Кюримен жұмыс істеді. Париж университетінің тұңғыш әйел профессоры. Пьер Кюри – француз физигі, ол бар болғаны отыз бес жыл ғана өмір сүрді, жол апатынан қайтыс болды. Ерлі-зайыпты Пьер Кюри мен Мария Склодовсакя-Кюри радиактивті элементтерді зерттеумен шұғылданды. Олар уранның радиактивтілігін зерттеді және полоний, радий сияқты радиактивті элементтерді ашты. Бірақ, бүгінгі күннің ең басты тақырыбы – олар радиактивті элементтердің тірі организмдерге әсерін зерттеді. Мари Склодовсакя-Кюри өзінің ері Пьер Кюримен бірге бірігіп жаңа радиактивті элементтерді ашып қана қоймай, олардың қасиеттерін зерттеді. Алғашқы ашылған элементке Мария Склодовская өзінің Отаны Польшаның құрметіне – полоний деп атаған. Уран рудаларын өңдеу мен анализдің классикалық әдіін жасады, бірқатар жылдар бойы радиактивті сәуле шығарудың қасиетін, олардың тірі клеткаға әсерін зерттеді. 1934 жылы Мария Склодовская-Кюри белгісіз аурудан қайтыс болды. Кейіннен дәрігерлер көптеген жылдар бойы радиактивті заттармен шұғылданғандықтан, сәуле шығарудың организмге, ең алдымен жұлынға зақым келтіретінін дәлелдеді. Соның салдарынан қанның пайда болу процесі бұзылады екен. Мари Склодовская физика мен химия саласы бойынша Нобель сыйлығын екі мәрте алған тұңғыш әйел-ғалым. ПьерКюри, Мария Кюри,қызы Ирэн Кюри мен оның ері Фредрик Жолио-Кюри төртеуі де Нобель сыйлығының иегерлері. Балауса: Ядролық энергияның, радиактивті элементтердің тірі организмге, табиғатқа әсері, қауіптілігі жайлы сөз қозғайық? Ақбота: Ядролық энергия барлық тірі организмдерге күшті әсер етеді. Тірі клетка – бұл жеке бөліктері аз ғана зақымдалғанның өзінде, өзінің қауіпті тіршілігін әрі қарай жалғастыра алмайтын күрделі механизм. Сәуле шығарудың өмірге қауіпті дозасының өзі ешқандай ауырғандық сезім туғызбайды. Сәуле шығарудың объектілерін білдіру механзмі әлі жеткілікті зерттелмеген. Бірақ олардың атомдары мен молекулалары иондайтындығы және де олардың химиялық активтілігін өзгертетіндігі анық. Сәуле шығаруға тез бөлінетін клеткалардың ядросы өте сезімтал. Организмге ең алдымен, жұлынға зақым келтіреді, соның салдарынан қанның пайда болу процесі бұзылады. Одан әрі ас қорыту жолының бүлінуі басталады. Сәулелену тұқым қуалауға күшті әсеріе тигізеді. Көбінесе, бұл өте жағымсыз әсер болып есептелінеді. Радиациядан қорғаудың халықаралық комиссиясы сәуле шығарумен байланысты жұмыс істейтін адамдар үшін бір жыл ішіндегі шектік доза – 0,05Гр (грей) деп тағайындаған. Қысқа мерзім ішінде алынған 3-10 Гр-ге дейінгі сәуле шығару дозасы өлім қаупін туғызады. Дозаны өлшейтін құрал -дозиметр. Оны анықтайтын формула: D=E/m Балауса: Игоь Васильевич Курчатов: салыстырмалы өмір сүру уақыты көп болатын қозған ядролық күйлердің бар екендігін ашты. Балауса: И.В.Курчатов орыс физигі, 1903 жылы Ресейде туған, 1943 жылдан бастап ол атомдық проблемалармен байланысты ғылыми еңбектермен айналысып келді. Курчатовтың басқаруымен 1946 жылы бірінші атомдық реактор және уран графикалық реактор, сонымен қатар қуатты реаторлар жасалса, 1949 жылы бірінші Кеңестік атом бомбасын жасаған. Осы жұмыстар арқасында Курчатов көптеген тәжірибелер жүргізіп, атоидық бомбаны және су асты ядролық жарылысты 1953 жылы сынақтан өткізеді. Осы тәжірибелерінің нәтижесі баста өте ауыр жағдайға әкеліп соқты, одан кейін екніші рет жасалған тәжірибе нәтижесінде алдыңғыға қарағанда жеңілдеу шықты. Курчатовтың басқаруымен 1954 жылы алғаш рет әлемде атом электр станциясы іске қосылды, оны қысқаша АЭС-деп атап, ол қазір Москваға қарасты Обнинск қаласында орналасқан. Қазіргі уақытта да жұмысын жалғастыруда. 1954 жылы Обнинск ҚАЛАСЫНДА АЭС Курчатовтың қатысуымен ядролық энергияны бейбіт мақсатта қолдану және дамыту үшін салынған. Бұл дүниежүзіндегі ең бірінші электр станциясы, үзіліссіз жұмыс істейтін қазіргі заманғы өндіріс. Қазіргі уақытта Балқаш көлінде АЭС салғалы жатыр. Кейбір ғалымддар оған наразылығын білдіруде. Мен бұл жайлы өз пікірімді білімімді толықтырғаннан кейін айта аламын. Балауса: Атом бомбасының сынақ аймақтары туралы сөз етсек Нұрдәулет: Бұл атом бомбасы Қазақстан жерінде, атап айтқанда Семей өңірінде сынақтан өткізілді. Осыған мен біраз материалдар оқығаннан кейін көз жеткізгенім, сынақтың кесірінен табиғат, жан-жануар, әсіресе адамзат зардап шегуде. Сынақ зор апат әкелді. Бүлінген нәрсе қашан орнына келеді?!Ядролар түрленіп отырып жұтылады, яғни Бор постулаты бойынша атом энергиясы аз күйден көп күйге өтеді. Индира: Қазақ залқының ұлы перзенттері Абай, Шәкәрім, Мұхтар дүниеге келген жерлерде, яғни бұрынғы Семей, Павлодар, Қарағанды облыстарының түйіскен жерінде орналасқан Семей ядролық полигоны Қазақстан жерін қасірітке ұшыратты. Семей полигоны 1949-1963 жылға дейін үздіксіз жұмыс жасағанда, ауада – 138 рет, жер бетінде – 28 рет, жер астында – 348 рет ядролық жарылыс болған. Сонда жылына 14-18 рет сынақтар болып тұрған. Ғалымдардың пікірі бойынша әрбір эксперименттік қондырғы мен оны жер астында сынақтан өткізу құны орта есеппен 30млн.сомға тең. Әскерилер ұқзақ жылдар бойы жұмған аузын ашпай, кейіннен полигонның жергілікті халықтың денсаулығына бәлендей зияны жоқ деп мәлімдемесе де, полигон айналадағы табиғатқа, адамның денсаулығына аса қатерлі еді. Дәрігерлер мен фельдшерлерге рактан, лейкозлан және иондаушы радиацияға байланысты туындаған басқа да аурулардан қайтыс болғандарға дәл диагноз қоюға тыйым салынды. КСРО Денсаулық сақтау министрлігі бұл аймақта медициналық зерттеулер жүргіуге де тыйым салды, ал әскери дәрігерлер жүргізген тексерістердің нәтижесі аса құпия сақталып, ядролық полигон әрекеті салдарынан клген зардап көлемі туралы мәліметтер жасырын ұсталды. Елбасының жарлығы бойынша 1991 жылы Семей полигонын жабу туралы жарлық қабылданды. Ауада – 138рет, жерде – 28рет, жер астында – 348рет, осы көрсеткіштерге қараңыздаршы! Бұл сұмдық-қой!! Бұл Қазақстан жеріне әкелген үлкен қасірет деп тұжырымдаймын. Еркін: Ядролық реакция кезінде бөлінетін энергия неге тең? Бұл Резерфорд жасаған радиактвті элементтің алынуы. Сол кездегі химиялық реакцияны жазамыз: А=14+4=18 A=17+1=18 Энергияның сақталу заңы Z=7+2=9 Z=8+1=9 Зарядтардың сақталу заңы m = 14,00307+4,00260=18,00567 1м.а.б.=931 МэВ m = 16,99913+1,00783=18,00696 Е= МсΔm=m-m=-0,00129м.а.б E= -0,00129 * 931МэВ = -1,2МэВ энергия жұтылады Ядролар түрленіп отырып жұтылады, яғни Бор постулаты бойынша атом энергиясы аз күйден көп күйге өтеді. Жаңа сіздер ядролық реакция кезінде бөлініп шығатын энергияны көрдіңіздер. Осы ядролық реакцияда және ядролық реакторда катализатор ретінде пайдаланылатын ауыр сутегі – дейтерийдің нейтрон мен протонға ыдыраған кездегі энергиясын есептейік. Ол үшін біз дейтерийдің формуласын жазамыз: Н. Енді дейтерийдің ядролық құрамын жазамыз: A=2 Z=1 N=1 Эйнштейннің атақты формуласы: м.а.б Жаңа ядролық реакция кезінде бөлініп шығатын энергияны көрдіңіздер. Осы ядролық реакцияда және ядролық реакторда катализатор ретінде пайдаланылатын ауыр сутегі – дейтерийдің нейтрон мен протонға ыдыраған кездегі энергиясын есептейік. Ол үшін біз дейтерийдің формуласын жазамыз: Н. Енді дейтерийдің ядролық құрамын жазамыз: A=2 Z=1 N=1 Эйнштейннің атақты формуласы: м.а.б Балауса: Бүгінгі ядролық энергияның пайдасы мен зияны жайлы өз пікірлерлерге құлақ салайық Салтанат: 1945 жылы 6-9 тамызда Жапонияның Хиросима және Нагасаки қалаларында ядролық жарылыс болды. 1945 жылы 6 тамызда таңғы сағат сегізде Хиросима қаласының бойынан американың әскери ұшағы көрінді. Ол “Малыш” деп аталатын ядролық бомбаны жарды. Соның салдарынан көп адамдар, жануарлар, өсімдіктер яғни жалпы айтқанда тірі организмдер зардап шекті. Бомба тасталған жерде күлден басқа ештеңе қалмады. Бомба жарылған жерде ештеңе өспейтін болғандықтан, ол жерге басқа жерден топырақ әкеліп төсейді., Осы күнге дейін сол қайғылы күндер Шығыс елінің азаматтарының есінде, өйткені олар сол жарылыстың құрбаны болды. Олар басқа елдерді тірі организмге қауіпті техниканы қолданбауға шақырды. Мағн бұл мәселені қозғау өте қиын. Менің ойымша мемлекет әл-қуатты қорған болуы тиіс. Бірақта, өзіміздің халқымыз зиян келтірмей, оларға қамқор бола алмасаң, бұл мақсатқа жету мүмкін бе? Семей облысында ауада, суда, жер астында да жарылыстар болды. Олардың қуаты Хиросимаға түскен жарылыс қуатынан 2,5 есе артық! Бұл аудандарға түскен жарылыстардан адамдарды ешқашан қауіпсіздендірмеген. Сосын ғалымдар жарылыстың радиациялық әсерін зерттеген. 1967 жылы адамдарды тексеретін арнайы диспансер ұйымдастырылды. Осы материалдар бойынша медициналық қызметкерлер 7 докторлық және 12 кандидаттық диссертацияқорғады. Бұл сәліметтер радиацияға ұшыраған халықтың 39%-ті рак ауруымен, әлсіз нәресте дүниеге келгенін және туылғаннан ақыл-есі кем, мүгедек балалардың туылуы көбейіп кеткенін көрсетеді. 1963-1989 жылдары Семей полигонында 343 жер асты ядролық жарылыстар өткізлді, жылына орта есеппен 14-18 сынақ өткізілді. Ядролық жарылыстың кері әсерін айта берсе өте көп қой! Қазірге дейін халық зардап шегіп келеді. Сіздер көрдіңіздер ме, қала, бірақ тұрғындары жоқ. Орман, іші жеміс-жидекке толы, бірақ жинауға болмайды. Осының бәрі бізде бар. Сол қорқынышты оқиғадан бері 20 жылдан астам уақыт өтті. Радиоактивті қалдықтардың түтіні мен жалынынан шыққан саңырауқұлақ түнде Припять қаласынан шығып еді. Чернобылль жеріндегі АЭС-да атом реакторы жарылысы болғаннан кейін, ол жердің тұрғындары өмір сүрген орындарын тастап кетуге мәжбүр болды. Өздерінің сүйікті көшелерін, үйлерін, ауылдарын ұмытуларына тура келді. Ол адамдар ешқашан туған жерлдеріне қайтіп орала алмайды! Өйткені ол жерлер бос даладай қалды. Ол жерде өлім бар. Ол өлім көрінбейді, отсыз, дәмсіз, иіссіз – ол радиактивті сәулелер. Чернобыль жерінен 300км қашықтықтың өзінде радиоактивті тозаңдар ормандар мен егістік жерлерді, үйлерді басып жатыр. Тіпті, 500км қашықтықтың өзінде бұл тозаңдардың бар екені белгілі. АЭС-на жақынырақ орналасқан 500-ден астам ауылды жерлердің ауасына радиоактивті цезий, стронций, плутоний таралған. Жердің әр бөлігінде өлі зоналар бар, осының бәріе кінәлі ядролық энергия. Гүлсамал:Ядролық энергия туралы әлі де көп айта беруга болады. Оның адамға алып келген пайдасы да, зияны да бар. Мен бұл ядролық энергияны қолдану мәселесіне тоқталғым келеді. Бұд энергия – түтінсіз, қолдануға ыңғайлы, бірақ ол бәрібір қалдық береді. Мысалы: радиоактивті болған құралдар, бұл қалдықтарды жай ған лақытра салуға болмайды, оны қорғасыннан жасалған контейнерлерге салып, жер асты көмбелерге салу керек. Бұл көмбе 100-150м жер астында салынады. Осы кезе неліктен деген сұрақ туады. Себебі – радиоактивті қалдықтар да өздігінен сәулелер шығарады. Көмбе жасау өте қымбат, бірақ қалдықтарды басқаша сақтауға болмайды. Бір ұтымды жағы ядролық энергияны қолдану, ал ұтылатыны қалдықтарды көмбеге көму проблемасы. Екіншіден, қорқыныштысы реактордың жарылуы. Бұл жер бетіндегі тірі ағза үшін үлкен зиян, жарылыс бірнеше рет қайталанса, онда дүниежүзінде ядролық қыс басталып, жер бетінде тіршілік жойылады. Балауса: Археологиядағы радиактивті изотоптар жайында. Абылайхан: Байырғы органикалық заттардың (ағаштың, ағаш көмірінің, тканьның және т.б.) жасын анықтау үшін радиоактивті көміртегі әдісі қызық қолдау тапты. Өсімдіктер де жартылай ыдырау периоды Т=5700 жыл радиоактивті С көміртегінің изотопы әрқашан болады. Ол жер тмосферасында нейтрондардың әсерімен азоттан аздаған мөлшерде пайда болады. Организм өлген соң оның радиоактивті көміртегімен толықтырылуы тоқтайды. Бұл изотоптың қалғаны радиоактивтіліктің есебінен азаяды. Органикалық қалдықтардағы СО-ң прцентін таба отырып, оның жасын, егер ол 1000-нан 50 000, тіпті 100 000 жыл шамасында жатқан болса да анықтауға болады. Осындай жолмен Египет мумияларының, ерте заманғы ошақ оты қлдықтарының, т.б. Жасы анықталған. Мсалы оған байлагысты мына есепті шығарайық.Египетте табылған Сезострис патшасының табытынан ашылған тақтайды зерттегенде, оның бойындағы радиоактивті көмаіртегінің изотобының 1,58 есе кемігені анықталған. Осы деректерді пайдалана отырып табыттың жерленген мерзімін табу керек.Жауабы: 2750жылСонда 2750 жыл бұрын табыт жерленген.Сол сияқты Есік қорғанынан табылған Алтын Адамның да жерленген уақыты анықталған. Ол шамамен 1500 жылға тең. Мұғалім: Міне, өздеріңіздің алған өз бетеріңізше дайындаған білімдеріңізді пікірлерінізбен, ойларыңызбен толықтыра алдыңыздар. Өмірлеріңізге бақыт, сәттілік тілеймін! | |
| Просмотров: 2059 | Загрузок: 0 | | |
Четверг, 2024-04-25, 1:18 AM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Категории раздела | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|