Урок физики и информатики (бинарный урок) в 11 классе на тему Закон радиоактивного распада

Урок (бинарный) по физике и информатике для 11 класса по теме «ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА»
Цели: ознакомить учащихся с законом радиоактивного распада; создать его компьютерную модель и программу на языке программирования; исследовать с помощью программы закон радиоактивного распада и установить его статистический характер; объяснить физические основы применения радиоуглеродного метода для определения возраста
предметов органического происхождения в археологии.
Тип урока: изучение нового материала.
Форма проведения: интегрированный урок (физика + информатика).
Продолжительность урока: два академических часа.
Оборудование: таблица периодов полураспада некоторых радиоактивных элементов, компьютерный класс с ПК и инсталлированными
на них пакетами Microsoft Office, интегрированной средой одного из языков программирования (QBASІС, PASCAL или другими).
Структура урока и ориентировочное время
Этапы урока Ориентировочные
затраты времени
І. Организационный момент 1 мин
ІІ. Актуализация опорных
знаний 5 мин
ІІІ. Изучение нового
материала
3.1 Мотивация учебной деятельности учащихся (сообщения темы, цели, задач урока и мотивация учебной деятельности школьников)
3.2 Восприятие и первичное осознание нового материала, осмысление связей и отношений в объектах изучения
3.3 Подведение краткого итога изучения теоретического материала.
3.4 Применение закона радиоактивного распада в археологии 65 мин (40 мин —теоретическая часть,
25 мин — компьютерный
эксперимент)
ІV. Обобщение изученного
материала 15 мин
V. Домашнее задание 1 мин
VI. Подведение итогов урока
(рефлексия) 3 мин
Наука является внутренним большим целым. Ее распределение на отдельные области обусловлено не столько природой вещей, сколько ограниченной природой человеческого познания.
М. Планк (1858–1948), немецкий физик и мыслитель
Ход урока
І. Организационный момент
ІІ. Актуализация опорных знаний
Фронтальный опрос
1. Что называется радиоактивностью?
2. Как можно разделить на составные части естественную радиоактивность?
3. Что представляют собой α-, β- и γ-излучения?
4. Сформулируйте правила смещения при α- и β-распадах и запишите их схемы на доске, объясните.
5. Изменяется ли химическая природа элемента при его γ-распаде и почему?
6. Какие из известных вам законов сохранения выполняются при радиоактивном распаде?
ІІІ. Изучение нового материала
3.1 Мотивация учебной деятельности учащихся (сообщения темы, цели, задач урока и мотивация учебной деятельности школьников)
Учитель обращает внимание учеников на эпиграф и подчеркивает, что явление радиоактивного распада будет рассмотрено на уроке с точки зрения основ разных наук: теоретически с позиций физики, его исследование будет проведено компьютерными и математическими (статистическими) методами, а также будут рассмотрены физические основы применения этого явления в археологии для определения возраста предметов.
3.2 Восприятие и первичное осознание нового материала, осмысление связей и отношений в объектах изучения
Период полураспада
Резерфорд, исследуя со своими сотрудниками преобразования радиоактивных веществ, пришел к выводу, что их активность со временем уменьшается. Было установлено:
1) Активность пропорциональна массе радиоактивного вещества.
2) Для одного и того же радиоактивного вещества наблюдается снижение активности в 2 раза через строго определенный промежуток времени, причем это время не зависит от состояния вещества, давления, температуры и любых других его параметров. Для характеристики скорости снижения активности радиоактивного вещества были введены понятия периода полураспада Т-времени, на протяжении которого распадается половина из имеющегося количества радиоактивных атомов.
3) Скорость снижения активности у разных радиоактивных веществ разная.
Закон радиоактивного распада
Пусть в некоторый начальный момент времени t0 =0 количество радиоактивных атомов равняется No .Тогда через промежуток времени t1=Т их, согласно определению периода полураспада T , останется в 2 раза меньше, т. е. N1= No2; через промежуток времени t2 =2T количество радио-
активных атомов снова уменьшится в 2 раза и будет
равняться

N= N12= No22 = No4=No22 .
Рассуждая аналогично для промежутков времени, которые равняются 3T , 4T ,…nT , делаем вывод, что через промежуток времени t =nT количество оставшихся атомов N можно найти по формуле: N= No2nПоскольку n = t T то закон, согласно которому уменьшается количество радиоактивных атомов, имеет вид:
N=N0 ∙2-tT (1)

Формулу (1) называют законом радиоактивного распада. Следует иметь в виду, что в микромире, где объекты одного сорта по всем своим свойствам абсолютно одинаковы и их в принципе невозможно отличить друг от друга, действуют статистические, т. е. возможные законы, в соответствии с которыми распад конкретного атома является случайным событием, которое невозможно предусмотреть. Атомы ни в каком смысле не «стареют» в процессе своего существования. Для них существует лишь понятие среднего
времени жизни τ (τ=1,44T), но не существует понятия возраста. По аналогии можно заметить, что подобная ситуация имела бы место для среднего возраста человека, если бы люди не старели, а погибали только от несчастных случаев.
Построение компьютерной модели (алгоритма) радиоактивного распада
Критерием истины, как известно, является практика. Это в полной мере касается физики как экспериментальной науки. В условиях, когда по понятным причинам повторить на уроке опыты Резерфорда, а значит, экспериментально доказать или опровергнуть теоретически выведенную зависимость N=N0 2-tT невозможно, особую ценность для более глубокого
и наглядного изучения явления радиоактивного распада имеет компьютерный эксперимент, с помощью которого будет смоделировано это явление. Для его проведения создадим компьютерную модель радиоактивного распада и программу и, проведя ряд виртуальных экспериментов, исследуем, как соблюдается радиоактивный закон распада при разных начальных условиях.
Постановка задачи. Дано определенное количество радиоактивных атомов N (N ≥1 , целое число) с периодом полураспада T . Найти: сколько атомов M останется после каждого периода полураспада с 1-го по 10-й включительно.
Построение модели. Распад или нераспад радиоактивных атомов – это события случайные и равновозможные, которые могут произойти с каждым
атомом за время периода их полураспада. Если в соответствие с этими событиями поставить генерированную ПК случайным и равновозможным образом последовательность целых чисел, в которой четное число будет интерпретироваться как не распад радиоактивного атома, а нечетное – как факт его распада, то это дает возможность создать компьютерную модель явления радиоактивного распада и с помощью ПК всесторонне исследовать его.
Разработка алгоритма. Блок-схема алгоритма исследования явления радиоактивного распада для10 периодов полураспада, записанного с помощью базовых структур, может иметь следующий вид:
Ввод Т, М
Начало
Введение N
I<N
T: =T+1
М:= М+1
M: =0


I: =I+1

Нет Да
A: =Случайное целое числоКонец
T<10
N: = M


А- четное четное Нет Да
Да Нет
Примечание: N – начальное количество радиоактивных атомов;
M – количество радиоактивных атомов, оставшихся спустя промежуток времени, равный целому числу периодов полураспада (T , 2T , 3T , ..., 10T );
Т: = Т + 1 – счетчик количества периодов полураспада;
І: = І + 1 – счетчик количества радиоактивных атомов;
М: = М + 1 – счетчик, подсчитывающий количество радиоактивных атомов из всего начального их количества N , которые не распались за время текущего периода полураспада T;
A: = Случайное целое число – действие, которое обеспечивает генерацию ПК целого случайного числа;
А – Четное – условие четности числа A (если A – четное, т. е. выполняется указанное условие, то это интерпретируется в алгоритме как не распад I -го атома и при выполнении этого условия срабатывает счетчик М: =М + 1);
Т < 10 – условие, ограничивающее время 10-ю периодами полураспада;
N: = M – действие, обеспечивающее исследование на распад количества радиоактивных атомов M , оставшихся спустя промежутки времени, кратные T , 2T , 3T , ..., 10T;
М: = 0 – действие, «обнуляющее» счетчик не распавшихся атомов М: = М + 1 перед началом очередного циклического их исследования на распад.

Создание, настройка и тестирование программы на языке программирования (например: QBASIC, TurboPASCAL или другом), проведение компьютерного эксперимента.
Блок-схема приведенного выше алгоритма, записанная на языке QBASIC, т. е. программа, будет иметь следующий вид:
10 REM zacon_radioactivnogo_raspada {Заголовок}
20 CLS {Очистка экрана}
30 INPUT N {Ввод исходного количества радиоактивных атомов N}
40 PRINT “t, nT”, “M” {Вывод заголовков колонок результатов}
50 RANDOMIZE {Запуск генератора случайных чисел}
60 T=T+1 {Счетчик количества периодов полураспада}
70 M=0; {«Обнуление» счетчика не распавшихся атомов перед началом
следующего периода полураспада}
80 FOR I=1 TO N {Перебор атомов в цикле с 1-гопо N-ный}
90 A=FIX(65533*RND(1)) {Генерация случайного целого числа А в
диапазоне [0,65533]}
100 IF A/2=A\2 THEN M=M+1 {Условие четности числа А и счетчик
М=М+1 не распавшихся атомов}
110 NEXT I {Переход к исследованию на распад следующего І-го атома}
120 PRINT T; “ T ”, M {Вывод результатов}
130 N=M {Количество не распавшихся (оставшихся) атомов}
140 IF T<10 THEN GOTO 60 ELSE 150 {Ограничение для количества
периодов}
150 END {Конец программы}
Открыв файл QBASIC.EXE интегрированной среды QBASIC и набрав в нем приведенную выше программу, настроив и протестировав ее, можно провести виртуальный эксперимент по исследованию явления радиоактивного распада (обеспечить время непрерывной работы учеников за ПК – набор программы, проведение эксперимента и обработка результатов – не более чем 30 минут согласно требованиям).
Соответствующая программа на языке TurboPASCAL буде иметь такой вид:
program zacon_radioactivnogo_raspada; {Заголовок}
uses crt; {Использование модуля функций и процедур CRT}
var {Раздел описания переменных}
T,A: integer; {Т - счетчик периодов полураспада, А - случайное число}
N,I,M: real; {N - исходное количество атомов, І - счетчик атомов, М - количество не распавшихся атомов}begin {Начало раздела операторов}
ClrScr; {Очистка экрана}
Readln(N); {Ввод исходного количества радиоактивных атомов N}
Writeln('n,M'); {Вывод заголовков колонок результатов}
Randomize; {Запуск генератора случайных чисел}
for T:=1 to 10 do {Цикл с 1-го по 10-ый периоды полураспада Т}
begin {Начало составного оператора}
while I<N do {Проверка условия при входе в цикл}
begin {Начало составного оператора}
A:=random(65534); {Генерация случайного целого числа А в
диапазоне [0,65533]} if A mod 2=0 then {Условие четности числа А}
M:=M+1; {Подсчет не распавшихся атомов}
I:=I+1; {Переход к исследованию следующего І-го атома}
end; {Конец составного оператора}
Writeln(T,'T',M:2:0); {Вывод результатов}
N:=M; {Количество не распавшихся (оставшихся) атомов}
M:=0; {«Обнуление» счетчика не распавшихся атомов перед началом следующего периода полураспада} I:=0; {«Обнуление» счетчика текущего числа атомов перед началом следующего периода полураспада} end; {Конец составного оператора}
readkey; {Задержка экрана}
end. {Конец раздела операторов и всей программы}
Выполнение программы. Какое же количество радиоактивных атомов надо ввести в программу, чтобы получить достаточную статистическую точность эксперимента?
Как известно из основ статистики, статистическую точность эксперимента в процентах определяет так называемая относительная погрешность ∆, которую находят по формуле Δ = 100%N (2)
где N– среднее количество атомов в опыте.
Надо иметь в виду, что для изучения явления радиоактивного распада в лабораторных условиях достаточно 0,001 мг (10-9 кг) вещества. Поскольку
количество атомов (молекул) может быть вычислено по формуле N= mMNA (где m – масса вещества, NA –число Авогадро, M – молярная (атомарная) масса), то, посчитав, например, количество атомов в 0,001 мг 92235U, получим: N = 10-9 кг∙6,02∙1023 моль-1235∙10-3кг/моль≈2,6*1015 .
При числах такого порядка из-за ограниченной тактовой частоты ЦП ПК время обработки данных будет неприемлемо большим, поэтому можно ограничиться исследованием явления при N порядка 107. При этом время обработки данных программой будет приблизительно 5 мин, а относительная погрешность ∆, вычисленная по формуле (2), незначительной.
Введя N 0 =16777216 (224 ) и 16 384 (214) и выбрав 0 в качестве аргумента функции Rаndomize в QBASІС, получим такие результаты:
Таблица №1

? 16777216
nT M
1T 8388722
2T 4193922
3T 2095942
4T 1048511
5T 524898
5T 262566
7T 31125
8T 65895
9T 32969
10T 16457 ? 16 384
nT M
1T 8193
2T 4152
3T 2067
4T 1049
5T 523
6T 261
7T 127
8T 65
9T 25
10T 14
Чтобы вычислить статистическую точность эксперимента, проведем еще 5 виртуальных серий радиоактивных распадов, введя для экономии вре-
мени расчетов начальное количество радиоактивных атомов N 0 =1000000 и выбрав –2, –1, 0, 1 и 2 (возможно какое угодно число из интервала от –32768 до 32768) в качестве аргумента Rаndomize. Время обработки программой этих данных при их вводе будет приблизительно 20 секунд для каждой
серии, общее время всех 5 серий – не более чем 8–10 мин, с учетом времени для первой серии – не более чем 15 мин.
Получим такие результаты:
Таблица №2
? 1000000
? -2
nT M
1T 498550
2T 249309
3T 124885
4T 62433
5T 31326
6T 15782
7T 7888
8T 33916
9T 1935
10T 950 ? 1000000
? -1
nT M
1T 500296
2T 250225
3T 124715
4T 62292
5T 31077
6T 15623
7T 7798
8T 3947
9T 1968
10T 973 ? 1000000
?0
nT M
1T 499693
2T 250529
3T 125342
4T 62341
5T 31084
6T 15316
7T 7759
8T 3892
9T 1926
10 951 ? 1000000
?1
nT M
1T 500494
2T 250091
3T 125298
4T 62914
5T 31490
6T 15711
7T 7909
8T 3914
9T 1943
10T 944 ? 1000000
?2
nT M
1T 499139
2T 249245
3T 124505
4T 62111
5T 31324
6T 15656
7T 7871
8T 3970
9T 2035
10T 1036

Результаты виртуального компьютерного эксперимента, проведенного в среде Turbo PASCAL, будут аналогичными полученным в QBASІС, а именно:
Таблица №3
? 16384
nT M
1T 8184
2T 4115
3T 2063
4T 1000
5T 488
6T 231
7T 128
8T 63
9T 31
10T 15 ? 16777216
nT M
1T 8388501
2T 4194366
3T 2097048
4T 1047527
5T 524057
6T 262372
7T 131480
8T 65774
9T 32927
10T 16539 ?1000000
nT M
1T 500498
2T 250469
3T 125262
4T 62305
5T 31097
6T 15589
7T 7815
8T 3905
9T 1959
10T 988 ?1000000
nT M
1T 500687
2T 250244
3T 125050
4T 62592
5T 31499
6T 15687
7T 7864
8T 3908
9T 1947
10T 987 ?1000000
nT M
1T 498823
2T 249112
3T 124366
4T 62182
5T 31135
6T 15521
7T 7773
8T 3921
9T 1965
10T 980 ?1000000
nT M
1T 500536
2T 220055
3T 125540
4T 62817
5T 31434
6T 15836
7T 8028
8T 3938
9T 2039
10T 1045 ?1000000
nT M
1T 499687
2T 250245
3T 125476
4T 62924
5T 31650
6T 15828
7T 7882
8T 3920
9T 1924
10T 951
Построение графика радиоактивного распада и анализ результатов, полученных в среде QBASIC.
Используя возможности ТП Excel, по экспериментально полученным результатам (Таблица №1) построим график зависимости количества оставшихся радиоактивных атомов N (ось ординат) от времени t радиоактивного распада в периодах полураспада T (ось абсцисс), т. е. экспериментальную графическую зависимость N = f (N0, t )= f (N0, nT ) для первой серии (N0=16777216 ), экспортировав в Excel данные, полученные в результате виртуального эксперимента в среде QBASIC (анализ результатов, полученных в Turbo PASCAL, проводится аналогично). Получим следующий график:

Обращаем внимание учеников на то, что полученный график совпадает с графиком функции N=N0 ∙2-tT, приведенным на стр.318 рис. 12.5 в учебнике «ФИЗИКА» 11кл. (авторы Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин, Москва, «Просвещение», 2014) и тем, который можно построить в УП GRAN1, (принять: N 0 =1 усл. ед., а в диалоговом окне f + (ввод выражения зависимости) ввести: y(x)=2^(-x); A = 0; B = 10 ), что подтверждает правильность работы программы и реальность полученных результатов.
Анализируя полученные результаты, приходим к выводу №1: Количество остающихся атомов после каждого периода полураспада уменьшается приблизительно в два раза (что и должно наблюдаться, т.к. это вытекает из определения периода полураспада). Причем это отношение тем точнее равняется 2, чем большее количество атомов исследуется. Этот вывод подтверждается расчетами как с использованием данных первой серии распадов при N0 =16777216 (224): 167772168388722=1,999973; 83887224193922=2,000209; 4193922 2095947 =2,000968 и т. д., так и данных других проведенных серий.
Чтобы сравнить, как зависит от начального количества атомов относительная погрешность ε между количеством атомов, оставшихся во время проведения виртуального эксперимента Nэксп, от их теоретического количества Nтеорет., вычисленного по формуле (1), импортируем полученные данные из таблицы №1 в ТП Excel и вычислим ε по формуле: ε= Nтеор-NэкспNтеор∙100% .
Получим таблицы № 4 и № 5 с такими результатами:
Таблица №4
Число
периодов полураспада Nтеоретическое Nкомп.эксперим ε, % εср, %
0 16384 16384 1 8192 8193 0,012207 2 4096 4152 1,367188 3 2048 2067 0,927734 4 1024 1049 2,441406 5 512 523 2,148438 4,244385
6 256 261 1,953125 7 128 127 0,781250 8 64 65 1,562500 9 32 26 18,75000 10 16 14 12,50000 Таблица №5
Число
периодов полураспада Nтеоретическое Nкомп.эксперим ε, % εср, %
0 16777216 16777216 1 8388608 8388722 0,00136 2 4194304 4193922 0,00911 3 2097152 2095947 0,05746 4 1048576 1048511 0,00620 5 524288 524898 0,11635 0,199864
6 262144 262566 0,16098 7 131072 131125 0,04044 8 65536 65895 0,54779 9 32768 32969 0,61340 10 16384 16457 0,44556 Анализируя данные таблиц №4 и № 5, приходим к выводу №2: относительная погрешность ε, т. е. расхождение между теоретическими и экспериментальными данными тем меньше, чем большее исходное количество радиоактивных атомов задействовано в виртуальном радиоактивном распаде.
Поскольку в статистике точность исследований определяют относительной погрешностью Δ, которая находится по формуле Δ = 100%N , где N– среднее количество атомов в опыте, чтобы провести более детальный количественный анализ полученных результатов последних 5-ти серий (таблица №2), экспортируем их также в ТП Excel и, используя его возможности, вычислим относительную погрешность Δ этих серий экспериментов для каждого момента времени t, кратного периоду полураспада T.
Получим такие результаты :Таблица №6
t, nT Nк.эксп(-2) Nк.эксп(-1) Nк.эксп(-0) Nк.эксп(1) Nк.эксп(2) Относительная погрешность Δ,%
0 1000000 1000000 1000000 1000000 1000000 1 498550 500296 499693 500494 499139 0,14
2 249309 250225 250529 250091 249245 0,20
3 124885 124715 125342 125298 124505 0,28
4 62433 62292 62341 62914 62111 0,40
5 31326 31077 31084 31490 31324 0,57
6 15782 15623 15316 15711 15656 0,80
7 7888 7798 7759 7909 7871 1,13
8 3916 3947 3892 3914 3970 1,60
9 1935 1968 1926 1943 2034 2,26
10 950 973 951 944 1036 3,21
3.3 Подведение краткого итога изучения теоретического материала.
Анализируя результаты, приходим к выводу №3: относительная погрешность исследований тем меньше, чем большее количество радиоактивных атомов исследуется.
Учитывая выводы №1, №2 и №3 можно утверждать: закон радиоактивного распада N=N0 ∙2-tT имеет статистический характер, т. к. расхождение между теоретическими расчетами и экспериментальными результатами тем меньше, чем больше радиоактивных атомов (ядер) принимает участие в радиоактивном распаде.
3.4 Применение закона радиоактивного распада в археологии
В 1948 году американский ученый Уиллард Франк Либби предложил метод хронологического маркирования археологических находок органического происхождения, основанный на применении закона радиоактивного распада (радиоуглеродный метод), за разработку которого в 1960 году был награжден Нобелевской премией по химии.
Идея метода основана на измерении остаточной радиоактивности найденного предмета органического происхождения и сравнении ее с некоторым стандартным значением.
Как известно, в процессе обмена веществ живой организм растения или животного усваивает из воздуха углекислый газ СО2. Основная часть карбона, входящего в его состав —612С ( 99%) и 613С (≈1%) — стабильные, и лишь 10-10 % — радиоактивный изотоп 614С с периодом полураспада 5600 лет. Он образуется в результате бомбардировки 714N нейтронами, которые появляются в атмосфере благодаря космическому излучению:
714N+01n→614C+11pЭтот радиоактивный карбон усваивается живым организмом вместе с основными стабильными его изотопами. Поскольку содержание 614C в атмосфере со временем не изменяется благодаря неизменной интенсивности космического излучения, то его содержание в живом организме также будет неизменным и независимым от исторической эпохи. Например, содержание радиоактивного карбона 614C в 1 г живой древесине сегодня точно такое же, как и 10 000 лет назад, что обеспечивает приблизительно 15 распадов в 1 минуту.
После гибели организма, когда его остатки не усваивают из атмосферы
радиоактивный карбон614C, его содержание в них беспрерывно уменьшается
согласно закону радиоактивного распада: N=N0 ∙2-tT. Отсюда возраст археологической находки t=T∙ log 2 N0N . Уменьшение интенсивности радиоизлучения единицы массы остатков организмов за счет радиоактивного углерода 614C сравнительно с аналогичными предметами современной эпохи, пропорционально N0N, определяют экспериментально благодаря современным методам регистрации (счетчик Гейгера-Мюллера и др.).
Поэтому, если остаточная радиоактивность найденных археологами окаменелых деревянных останков составляет, например, 25 % излучения современной древесины, то возраст находки:
t=T∙ log 2 N0N =5600∙ log 2 10,25 =5600∙ log 2 4=5600∙2=11200 (лет).
Таким образом, в каждом живом организме есть как бы два вида часов. Одни — биологические, которые показывают возраст жизни. Они начинают идти с момента рождения организма и останавливаются в момент его смерти. «Стрелками» этих часов являются возрастные изменения в организме — годовые кольца деревьев, морщины на коже человека и общее старение организма. Вторые часы — радиоактивные, которые показывают, сколько лет назад наступила смерть. Эти часы не работают, пока организм живет. Они начинают отсчет времени с момента гибели организма и будут идти вечно. «Стрелками» этих часов является величина остаточной радиоактивности карбона614C , входящего в состав останков органических веществ.
Метод Либби позволяет определить возраст предметов, пролежавших в земле от 1000 до 50 000 лет, с точностью до 100 лет. Результаты определения возраста египетских мумий и других предметов согласуются с достаточно надежными летописными данными.
ІV. Обобщение изученного материала
1. Решение задач
Задача1. Каков период полураспада радиоактивного изотопа, если за сутки в среднем распадается 1750 атомов из 2000 атомов?
Дано: N 0 =2000, ΔN =N0 -N = 1750, t =1 сутки.
Найти: T −?
Решение: N=N0 ∙2-tT; N=N0 - ∆N= N0 ∙2-tT; 1 - ∆NN0= 2-tT = 1 2tT ;
2tT = 11-∆NN0 ; tT = log2 11-∆NN0 ; T = tlog2 11-∆NN0 ; T = 1 суткиlog2 11-17502000 =
= 1 суткиlog2 11-0,875 = 1 суткиlog2 10,125 = 1 суткиlog2 8 = 1 сутки3 = 8 часов.

Ответ: 8 часов.
Задача1. Период полураспада радиоактивного изотопа равняется 30 мин. Через какой промежуток времени в образце массой 8г останется 250 мг взятого данного изотопа?
Дано: T = 30 мин, m0 =8 г, m=250 мг = 0,250 г.
Найти: t -?
Решение: Поскольку масса образца пропорциональна количеству его атомов, то закон радиоактивного распада N=N0 ∙2-tT можно представить в виде: m=m0 ∙2-tT; Откуда 2tT = m0m ; ⇒ tT = log 2 m0m ; t =T∙ log 2 m0m ;
t =30мин ∙ log 2 8г0,250г = 30мин ∙ log 2 32 = 30мин ∙ 5 = 2,5 часа.
Ответ: 2,5 часа.
2. Фронтальный итоговый опрос, коррекция приобретенных знаний
1) Что называют периодом полураспада радиоактивного элемента?
2) Какой характер носит закон радиоактивного распада, какова его формула?
3) Пользуясь таблицей периодов полураспада, определите, за какое время масса 2659 Fe уменьшится: а) в 2 раза; б) в 3 раза.
4) Пользуясь таблицей периодов полураспада, определите, как изменится интенсивность излучения 611 C за час.
5) Почему невозможно спрогнозировать, в какой момент распадется тот или иной радиоактивный атом?
6) Каким методом определяют возраст археологических находок? В чем заключается суть метода?
V. Домашнее задание: § 84,85, стр.322, задачи ЕГЭ(С1,С2), задачи для самостоятельного решения - №1,2,5 (Учебник «Физика, 11 класс», авторы Г.Я. Буховцев, Б.Б. Буховцев, В.М.Чаругин, Москва, «Просвещение», 2014)
VI. Подведение итогов урока (рефлексия)
Литература
1. Ехонович А. С. Справочник по физике и технике. — М., Просвещение, 1983.
2. Широков Ю. М., Юдин Н. П. Ядерная физика. — М., Наука,1980.
3. Справочник по элементарной физике / под ред. В. А. Лободюка. — К.,Наукова думка, 1975.