|
Урок по теме: «Экологические проблемы ядерной энергетики»
Урок по теме:
«Экологические проблемы ядерной энергетики».
Учитель физики МОУ СОШ № 15 г.Коврова: Лабцова О.В.
2 кв. категория
Тип урока: урок- решение задач.
Цели урока:
образовательные:
продолжить формирование понятий: энергия топлива, энергия ядерных реакций, ядерная энергетика;
актуализировать знания учащихся о периоде полураспада атомных ядер;
ознакомить учащихся с методом расчёта энергетического выхода ядерных реакций;
2)воспитательные:
в целях экологического воспитания рассказать учащимся о последствиях ядерных взрывов и отрицательном воздействии радиации на человека и окружающую среду;
в целях воспитания бережного отношения к природе информировать учащихся о необходимости утилизации радиоактивных отходов;
3)развивающие:
в целях развития творческих способностей предложить учащимся составить задачи, используя данные таблицы 2;
в плане общего развития рассказать учащимся о действии радиации на организм человека при определённых дозах облучения;
План урока.
Актуализация знаний.
Решение задач энергетического характера.
Решение задач экологического содержания.
Сообщение «Действие радиации на организм человека».
Подведение итогов урока, дом. задание.
Ход урока:
1. Актуализация знаний:
Человечество вступило в такую эпоху своего существования, когда потенциальная мощь создаваемых им средств становится опасной для него самого. Сложные, вышедшие из-под контроля даже мирные техника и технологии уже приводят к большим трагедиям. К тому же человек ещё не научился получать энергию безотходным способом – окружающая среда (атмосфера, почва, реки, моря) превращаются в экологически опасное пространство. Основные источники энергии сегодня – ископаемые виды топлива (уголь, нефть, газ), а самый крупный недостаток энергетических установок на ископаемом топливе – большой объём отходов (как твёрдых, так и газовых). Экологические неприятности, связанные с расходом ископаемого топлива, с одной стороны, постепенно нарастают, а с другой – грозят исчерпанием его запасов.
Выходом из данной ситуации стало использование ядерной энергии, которая является более мощной, относительно дешёвой и экологически чистой, хотя и небезопасной. Чтобы основные проблемы ядерной энергетики стали ясны учащимся, важно рассматривать вопросы ядерной физики с экологических позиций, например, используя физические задачи экологического содержания.
2. Решение задач энергетического характера.
Первая группа таких задач – сопоставление энергетических характеристик наиболее распространённых источников энергии и энергетических установок по данным табл.1.
Таблица 1.
топливо
|
Удельная теплота сгорания, Дж/кг
|
Масса топлива, эквивалентная 1кг урана-235, кг
|
Уран-235
Плутоний-239
Нефть
Каменный уголь
Природный газ
Мазут
Тринитротолуол
тритол
|
8,19*107
8,2*107
4,3*107
2.9*107
4,5*107
4,0*107
4,1*107
1,51*107
|
-
10
1,9
2,8
1,8
2,1
20
5,46
|
Задачи :
1. 6 августа 1945 года на японский город Хиросима американцы сбросили бомбу «Малыш» массой 4100 кг, начинённую 7 кг урана-235. 9 августа участь Хиросимы постигла г. Нагасаки ,на который была сброшена атомная бомба ,,Толстяк,, массой 4500 кг, содержащая 1,3 кг плутония-239. Оцените «мощности» этих бомб в килотоннах тринитротолуола.
2.17 декабря 1988года на полигоне около г.Семипалатинска был произведён подземный ядерный взрыв мощностью от 20 до 150 кг тринитротолуола. Какой массы ядерным зарядом было начинено взрывное устройство?
3. Решение задач экологического содержания.
Вторая группа задач экологического содержания связана с радиоактивностью материалов, используемых в ядерной энергетике, и с рассмотрением нежелательных, но обязательных её спутников - радиоактивных отходов. При решении этих задач используются доступные учащимся количественные закономерности. Например, можно предложить следующие задачи:
в 1907 году М.Склодовская-Кюри подарила Парижскому радиевому институту 1г. радия. Сколько радия осталось к настоящему времени от подаренного количества? Оцените активность начального и оставшегося количеств радия.
Реактор ежегодно загружается 30 т. урана, обогащённого до 3% по урану-235. Какова начальная активность ядерного топлива?
4.Ознакомление учащихся с возможными симптомами лучевой болезни при различных дозах облучения, используя данные таблицы 2.
Таблица 2.
Доза излучения, мКл/кг (или рентген)
|
Действие радиации на организм человека
|
0 -5 (0 – 20)
5 – 12,5 ( 20 – 50 )
12,5 – 25 (50 – 100)
100 Р–критическая доза, после превышения которой появляются признаки лучевой болезни
25 -50 (100 – 200)
50 – 100 (200 – 400)
100 ( 400 Р)
100 – 150 (400 -600)
150 (600 Р)
150 – 250 (600 – 1000 Р)
1250 и более (5000 Р и более)
|
Явных повреждений нет
Лёгкое изменение состава крови
Изменение состава крови, плохое самочувствие
Лёгкая степень болезни (слабость, головная боль, тошнота, покраснение кожи); смертельные случаи не наблюдаются; выздоровление происходит через 1 -2 месяца, полное восстановление крови – через 2 -4 месяца.
Средняя степень болезни (усиление прежних эффектов, бессонница, расстройство желудка, температура до 38, кровотечения); необходимо переливание крови, т.к. поражаются кроветворные ткани; в результате осложнений возможна смерть; выздоровление происходит через 4 – 5 месяцев
Полулетальная доза (смертность в 50% случаев через 30 дней после облучения)
Тяжёлая степень болезни (плохое состояние, температура до 40, отказ от пищи, инфекционные осложнения); возможно оздоровление через 5 – 10 месяцев, в тяжёлых случаях – смерть через 10 -36 дней
Летальная доза (смертность около 100%)
Крайне тяжёлая степень болезни (сознание затемнённое, лихорадка, рвота, боли, поражение водно-солевого обмена, кроветворных тканей) со смертельным исходом через 2 недели. Необходима пересадка костного мозга, дающая небольшой шанс на выживание
Поражается уже и центральная нервная система; смерть наступает через 2 дня
|
5.Подведение итогов урока. Домашнее задание.
Предложить учащимся в качестве домашнего задания придумать собственные задачи, пользуясь данными таблицы 2.
Для составления задач полезны будут следующие сведения:
Средняя доза облучения, накапливаемая человеком за 1 год, составляет 400 мбэр, из них 100 мбэр «обеспечивает» естественный фон;
30 бэр даёт местное облучение при рентгеноскопии желудка в современной поликлинике;
3 бэр – доза, получаемая пациентом при рентгенографии зубов, 370 мбэр – при флюорографии;
При ежедневном 3-часовом просмотре телепередач человек получает 0,5 мбэр.
|
|
|
Скачать 54.1 Kb.