Giáo án Vật lý 12 - Bài 37: Phóng xạ (Tiết 1)

ïng của êlectron
- So với hạt nhân mẹ X, hạt nhân con Y lùi 1 ô và có khối lượng bằng hạt nhân mẹ. Thực chất là:
* Phóng xạ : không có sự biến đổi hạt nhân mà chỉ là sự chuyển của hạt nhân con(sinh ra ở trạng thái kích thích có năng lượng E2) xuống trạng thái có năng lượng thấp hơn E1, đồng thời phóng xạ phôtôn có tần số f xác định bởi: E2 – E1 = fh. (h: hằng số Plăng)
2. Định luật phóng xạ:
a. Đặc tính của quá trình phóng xạ
- Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân 
- Có tính tự phát không điều khiển được. Nó không chịu tác động của các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, áp suất.
 - Là một quá trình ngẫu nhiên.
b. Định luật phóng xạ
Phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra và hoàn toàn không phụ thuộc vào tác dụng ngoài. Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã, cứ sau mỗi chu kỳ này thì ½ số nguyên tử(hoặc hạ nhân) của chất ấy đã biến đổi thành chất khác. Số nguyên tử N Hoặc khối lượng m của chất phóng xạ giảm với thời gian t theo hàm số mũ âm:
, với N0, m0 : số nguyên tử và khối lượng ban đầu
c. Chu kì bán rã 
- Một đại lượng khác đặc trưng cho phóng xạ gọi là chu kì bán rã
- Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ bằng số phân rã trong một giây. Đơn vị beccơren (ký hiệu Bq)
	1Bq = 1 phân rã/giây
	Đơn vị thường dùng là curi(ký hiệu Ci) 1Ci = 3,7.1010 Bq
	H = l.N	
- Độ phóng xạ H giảm với thời gian theo cùng định luật như số nguyên tử phóng xạ N. 
 H0: Độ phóng xạ ban đầu với là hằng số phóng xạ.
3. Đồng vị phóng xạ nhân tạo
a. Phóng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu
b. Đồng vị 14C, đồng hồ trái đất.
Tiết 1:
Hoạt động 1: Tìm hiểu về định nghĩa hiện tượng phóng xạ và bản chất của hiện tượng phóng xạ
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Nêu định nghĩa.
- Do các nguyên nhân bên trong gây ra.
- 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.
- Hiện tượng phóng xạ là gì?
- Quá trình phân rã phóng xạ do đâu mà có ?
- Hãy cho biết nó không phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
Hoạt động 2: Tìm hiểu các dạng phóng xạ
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
HS: Cùng thảo luận và trả lời
- He
- Dương
- 2.107  ( m / s )
- Làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi và mất năng lượng rất nhanh.
- Lắng nghe và ghi bài
- So với hạt nhân mẹ X, hạt nhân con Y lùi(về đầu bảng tuần hoàn) 2 ô và có số khối nhỏ hơn 4 đơn vị.
- Electron
- -e
- Bằng vận tốc ánh sáng.
- Làm ion hóa môi trường và mất năng lượng.
- Tia b - đi được quảng đường tới hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ milimet.
- So với hạt nhân mẹ X, hạt nhân con Y tiến 1 ô và có khối lượng bằng hạt nhân mẹ. 
- Tia b+ là các pzitron ()
- có điện tích là +e 
-Lắng nghe và ghi bài
-So với hạt nhân mẹ X, hạt nhân con Y lùi 1 ô và có khối lượng bằng hạt nhân mẹ. 
-Lắng nghe và ghi bài
Phóng xạ 
- Hãy cho biết thực chất của quá trình phân rã phóng xạ là gì ?
- Tia a chính là các hạt nhân của nguyên tử nào ?
- Tia a mang điện gì ?
- Tia a phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu ?
- Tia a có khả năng gì ?
- Giới thiệu quảng đường đi
- Quãng đường đi được trong không khí chừng vài cm và trong vật rắn chừng vài mm.
- Hạt nhân me X và hạt nhân con sinh ra có mối quan hệ như thế nào trong bảng hệ thống tuần hoàn?
* Phóng xạ :
- Tia b - chính là các hạt nào ?
- Tia b mang điện gì và bằng bao nhiêu?
- Tia b phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu ?
- Tia b có khả năng gì ?
- Giới thiệu quảng đường đi ?
- Hạt nhân me X và hạt nhân con sinh ra có mối quan hệ như thế nào trong bảng hệ thống tuần hoàn
- Thực chất của phóng xạ là một nơtrôn biến thành một prôtôn cộng với một electrôn và một nơtrinô v.
Phóng xạ :
- Tia b + chính là các hạt nào ?
- Tia b mang điện gì và bằng bao nhiêu?
- Tia b có khả năng gì ?
- Giới thiệu quảng đường đi
Quãng đường đi được trong không khí chừng vài cm và trong vật rắn chừng vài mm.
- Hạt nhân me X và hạt nhân con sinh ra có mối quan hệ như thế nào trong bảng hệ thống tuần hoàn
- Thực chất là:
* Phóng xạ :
- không có sự biến đổi hạt nhân mà chỉ là sự chuyển của hạt nhân con(sinh ra ở trạng thái kích thích có năng lượng E2) xuống trạng thái có năng lượng thấp hơn E1, đồng thời phóng xạ phôtôn có tần số f xác định bởi: E2 – E1 = fh. (h: hằng số Plăng)
- Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng hạt phôtôn có năng lượng cao.
- Khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia a và tia b.
Hoạt động 3: Bài tập áp dụng
Câu 1: Trong các loại tia phóng xạ, tia nào không mang điện?
	A. Tia 	B. Tia 	C. Tia 	D. Tia 
Câu 2: Trong các loại tia phóng xạ tia nào khác với các tia còn lại?
	A. Tia 	B. Tia 	C. Tia 	D. Tia 
Câu 3: Hạt nhân Uran U phân rã phóng xạ cho hạt nhân con là thôri Th. Đó là sự phóng xạ
	A. 	B. 	C. 	D. 
Tiết 2
III. TIẾN TRÌNH GIỜ DẠY
1. Ổn định tổ chức lớp: kiểm tra sỉ số
2. Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Định nghĩa hiện tượng phóng xạ?
Câu 2: Nêu đặc điểm của các dạng phóng xạ?
3. Bài mới: 	
Hoạt động 1: Tìm hiểu các định luật phóng xạ
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân 
- Có tính tự phát không điều khiển được. Nó không chịu tác động của các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, áp suất.
- Là một quá trình ngẫu nhiên.
- Xem SGK trang 295 rồi phát biểu định luật
- Giảm theo thời gian.
- Nêu định nghĩa.
- N0 / 2
- N0 / 4
- N0 / 8
- N0 / 16
- Vẽ đồ thị 70.3
- N(t) = Noe - lt
- l = 
- 1 / s ; 1 / ngày ; 1 / năm 
-.
- Độ phóng xạ
- Ký hiệu H
- Đơn vị : Becơren ( Bq )
- 1 Ci = 3,7 . 10 10 ( Bq )
- H = l N
- Nêu định nghĩa.
* Đặc tính của quá trình phóng xạ
- Bản chất của qúa trình?
- Đặc điểm của quá trình?
- là quá trình tự nhiên hay ngẫu nhiên?
* Định luật phóng xạ
- Phát biểu nội dung định luật phóng xạ?
, với N0, m0 : số nguyên tử và khối lượng ban đầu
- Trong quá trình phân rã hạt nhân số hạt nhân có đặc điểm gì ?
- Thế nào là chu kỳ bán rã ?
- Sau khoảng thời gian T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ?
- Sau khoảng thời gian 2T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ?
- Sau khoảng thời gian 3T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ?
- Sau khoảng thời gian 4T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ?
- Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị.
- Hướng dẫn học sinh thiết lập công thức ?
- Xét mẫu chất phóng xạ có N hạt nhân tại thời điểm t. Đến thời điểm t + dt, số hạt nhân đó giảm đi và có giá trị bằng N + dN (dN < 0)
- Số hạt nhân đã phân rã trong khoảng thời gian dt là -dN: số này tỉ lệ với dt và N.
-dN = lNdt l là hằng số phân rã. Ta có:
Gọi No là số hạt nhân tại thời điểm t = 0. Vậy số hạt nhân N tồn tại lúc t > 0:
Ta được: 	N = Noe -lt (50.2) => Định luật phân rã phóng xạ.
- Hằng số phóng xạ là gì ?
- Đơn vị của hằng số phóng xạ là gì ?
- Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng gì ?
- Giới thiệu đơn vị : C i
- Giới thiệu công thức độ phóng xạ ?
- Độ phóng xạ là gì ?
Hoạt động 2: Tìm hiểu các định luật phóng xạ
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- lắng nghe và tiếp thu kiến thức
- Nêu định nghĩa.
- Nguyên tử đánh dấu.
- Xác định tuổi các mẫu vât cổ đại.
- Cho hóc sinh nắm được như thế nào là đồng vị phóng xạ
- Đồng vị phóng xạ là gì ?
- Nêu các ứng dụng của đồng vị phóng xạ ?
Hoạt động 3: Bài tập áp dụng
GV: Ra bài tập áp dụng và chia lớp làm 2 nhóm: nhóm 1 làm câu 1, nhóm 2 làm câu 2
Câu1: Chọn câu trả lời đúng.Hạt nhân Uran U sau khi phát ra các bức xạ và cuối cùng cho đồng vị bền của chì Pb. Số hạt và phát ra là:
A. 8 hạt và 10 hạt 	B. 8 hạt và 6 hạt 	 C. 4 hạt và 2 hạt D. 8 hạt và 8 hạt 
Câu 2: Chu kỳ bán rã của C là 5590 năm. Một mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ là 197 phân rã/phút . một mẫu gỗ khác cùng loại cùng khối lượng của cây mới hạ xuống có độ phóng xạ 1350 phân rã/phút. Tuổi của mẫu gỗ cổ là:
	A. 15525 năm 	B. 1552,5 năm	C. 1,5525.105 năm	D. 1,5525.106 năm 
HS: Các nhóm thực hiện yêu câu của giáo viên.
IV. CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ
Qua tiết học hôm nay các em cần nắm được :
- Phát biểu được định nghĩa hiện tượng phóng xạ.
- Viết được phản ứng phóng xạ a, b-, b+ và phản ứng phát xạ g
- Nêu được các đặc tính cơ bản của quá trình phóng xạ.
- Viết được định luật phân rã phóng xạ. Định nghĩa được chu kỳ bán ra và hằng số phân rã.
- Định nghĩa được hoạt động phóng xạ và các đơn vị đo hoạt động phóng xạ.
- Viết được hệ thức giữa hoạt động phóng xạ, hằng số phân phân rã và số lượng hạt nhân đang tồn tại.
- Về nhà học bài và xem trước bài mới.
- Làm bài tập SGK và sách bài tập