Ядерный реактор

Тема: «Цепная реакция. Ядерный реактор».

Цель: выполнить обобщение и закрепление материала по теме «Атомное ядро» в форме игры-викторины «Радиоактивность». Изучить строение и принцип действия ядерного реактора.

Задачи занятия

Образовательные задачи:

- в форме игры закрепить изученный материал, способствовать углублению и обобщению знаний по данной теме;

- познакомить с устройством реактора;

- показать презентацию по теме занятия.

Развивающие задачи:

- активизировать мыслительную деятельность курсантов на занятии;

- реализовать успешное овладение новым материалом,

- развивать умение логически мыслить, рассуждать, совершенствовать навыки решения задач;

Воспитательные задачи:

- заинтересовать и увлечь темой занятия;

- создать условия для развития у курсантов умения структурировать информацию.

- воспитывать у курсантов интерес к предмету, умение работать в команде.

Тип занятия: комбинированное занятие с применением ИКТ.

Форма работы: групповая, фронтальная.

Оборудование: Карточки с заданиями, таблица Менделеева, мультимедиа.

Ход мероприятия:

План:

1. Организационный момент.

2. Разбиение группы на команды.

3. Задания:

«Кроссворд».

«Блиц-турнир».

«Восстановить слово». 

«Упражнения»

4. Подведение итогов.

5. Новый материал.

6 Закрепление.

7. Рефлексия.

Актуализация опорных знаний.

Ребята! Начинаем игру-викторину «Счастливый случай». Распределим класс на 3 команды.

Кроссворд. (Слайд №2)

Вопросы:

«Блиц-турнир». (Слайд №3)

В этом конкурсе проверяются знания, сообразительность, умение логически мыслить. Отвечают очень быстро. Правильный ответ оценивается в 1 балл.

Ключевое слово - ответ на вопрос, который совпадает у трех команд.

Вопросы 1 команде:

1. Испускание лучистых энергий раскалёнными телами (Тепловое излучение)

2. Кто открыл явление радиоактивности? (Беккерель)

3. Вырывание электронов из вещества под действием света (Фотоэффект)

4. Формула Эйнштейна

5. Минимальная порция энергии (Квант)

6. Явление испускания атомами невидимых проникающих излучений (радиоактивность)

Вопросы 2 команде:

1. Явление испускания атомами невидимых проникающих излучений (радиоактивность)

2. Кем было открыто явление фотоэффекта (Герц)

3. Минимальная частота или максимальная длина волны при которой еще наблюдается фотоэффект (красная граница фотоэффекта)

4.Формула Планка (Е=hv)

5. Элементарная частица с нулевой массой покоя. (Фотон)

6. Какой заряд имеет атом? (нейтральный)

Вопросы 3 команде:

1. Это явление испускания электронов веществом под действием света (фотоэффект). 

2. Кто открыл планетарную модель строения атома (Резерфорд).

3. Явление испускания атомами невидимых проникающих излучений (Радиоактивность).

4. Формула закона радиоактивного распада.

5. Наименьшая элементарная частица (Электрон).

6. какой заряд имеет электрон (Отрицательный).

«Восстановить слово». (Слайд №4) Последнее слово – ключевое.

Тьосивтднакраио - радиоактивность

Еефзрдорр - резерфорд

Яцраеки - реакция

Эектолнр - электрон

Илуечениз - излучение

рпоонт - протон

нотоф - фотон

Ркраеот - реактор

«Упражнения» (Слайд №5)

Тест (http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/462d61ca-280c-4c5b-b421-233938560ff8/179.swf)

Подведение итогов.

Подсчет баллов. Подведение итогов – слово, с которым связана сегодняшняя тема.

Новый материал.

(Слайд №6)

Прежде чем перейти к ядерному реактору, сначала разберемся какие ядерные реакции в нем происходят.

Деление ядер Урана

Ядра урана бомбардируют нейтронами.

Если нейтрон попадает в нестабильное ядро, то оно делится на два более стабильных ядра, которые разлетаются с огромной скоростью.

При этом они испускают 2-3 нейтрона.

Осколки ядра тормозятся и при этом передают свою энергию окружающей среде .

(Слайд №7) Схема цепной реакции.

(Слайд№8) Цепные ядерные реакции(ссылка на образовательный ресурс).

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/12f60270-243d-47e9-a793-b403e3ffa486/9_271.swf

Цепные ядерные реакции – самоподдерживающиеся ядерные реакции, в которые последовательно вовлекается цепочка ядер.

Это происходит тогда, когда один из продуктов ядерной реакции вступает в реакцию с другим ядром, продукт второй реакции реагирует со следующим ядром и т.д. 

Отношение числа образовавшихся нейтронов в данном поколении к их числу таких нейтронов в предыдущем поколении деления называется коэффициентом размножения нейтронов k.

При k 1 реакция затухает, т.к. число поглощенных нейтронов больше числа вновь образовавшихся.

При k 1 приводит к взрыву.

При k = 1 идет управляемая стационарная цепная реакция.

(Слайд№9) Факторы, влияющие на протекание
цепной реакции:

1. МАССА УРАНА.

2. НАЛИЧИЕ ОТРАЖАЮЩЕЙ ОБОЛОЧКИ (бериллий).

3. НАЛИЧИЕ ПРИМЕСЕЙ.

4. НАЛИЧИЕ ЗАМЕДЛИТЕЛЯ НЕЙТРОНОВ

Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер.

(Слайд№10) Ядерный реактор (картинка).

Ядерный реактор является частью атомной электростанции.

(Слайд№11) Строение ядерного реактора (анимация).

1. Активная зона. В ней находятся:

• ядерное топливо – обогащенный уран-235;

• замедлитель нейтронов (вода).

2. Для управления реакцией служат регулирующие стержни.

3. Теплообменник.

4. Активная зона окружена отражателем из бериллия

и защитной оболочкой из бетона

(Слайд№12) Принцип действия ядерного реактора.( Ссылка на видео).

1. В активной зоне происходит управляемая ядерная реакция, в результате которой выделяется энергия.

2. Энергия передается воде.

3. Горячая вода поступает в теплообменник, где нагревает воду, превращая ее в пар.

4. Вода остывает и возвращается в активную зону.

Это первый замкнутый контур.

5. Пар вращает турбину (отдает ей свою энергию) и конденсируется.

6. Насос перекачивает воду в теплообменник.

Это второй замкнутый контур.

(Слайд №13) Использование ядерных реакторов

В зависимости от назначения ядерные реакторы бывают: энергетические, конверторы и размножители, исследовательские и многоцелевые, транспортные и промышленные.

Ядерные энергетические реакторы используются для выработки электроэнергии на атомных электростанциях, в судовых энергетических установках, на атомных теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), а также на атомных станциях теп­лоснабжения (АСТ).

Реакторы, предназначенные для производства вторичного ядерного топ­лива из природного урана и тория, называются конверторами или размножи­телями. В реакторе-конверторе вторичного ядерного топлива образуется меньше первоначально израсходованного.

В реакторе-размножителе осуществляется расширенное воспроизводство ядерного топлива, т.е. его получается больше, чем было затрачено.

Исследовательские реакторы служат для исследований процессов взаимо­действия нейтронов с веществом, изучения поведения реакторных материа­лов в интенсивных полях нейтронного и гамма-излучений, радиохимических и биологических исследований, производства изотопов, экспериментального исследования физики ядерных реакторов.

Многоцелевыми называются реакторы, служащие для нескольких целей, например, для выработки энергии и получения ядерного топлива.

(Слайд №14) Применение атомной энергии.

1. Атомные электростанции.

1942 г. Под руководством Э.Ферми в США был построен первый ядерный реактор.

1946 г. Под руководством И.В.Курчатова был создан первый ядерный реактор в СССР.

1954 г. В СССР была введена в действие первая в мире атомная станция.

2. Техника.

1. Космические корабли.

2. Атомные ледоколы.

3. Атомные подводные лодки.

3. Ядерное оружие.

(Слайд №15) Домашнее задание.

Доклад на выбор по теме:

Чернобыльская АЭС, Украина.

Три-Майл-Айленд, США

Мондзю, Япония

«Фукусима-1», Япония

Рефлексия

Ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы:

Доволен(а) ли ты тем, как прошло мероприятие?

Было ли тебе интересно?

Что больше всего тебе понравилось?

Сумел(а) ли ты закрепить свои знания?

Ты сумел(а) показать свои знания?

Ты был(а) активен(а)?