Урок "Термоядерный синтез"

Подготовила учитель физики Терехова Е. А., МАОУ СШ №48 г. Липецк

Урок физики в 11 классе

по теме «Термоядерный синтез»

Цель урока: познакомиться с протеканием термоядерной реакции и применением ядерной энергетики.

Планируемые результаты:

-предметные: ученик узнает о реакции слияния легких ядер при очень высокой температуре, о роли термоядерной реакции в эволюции Вселенной;

ученик познакомится с реакцией взаимодействия дейтерия и трития водорода.

- метапредметные:

регулятивные: ученик самостоятельно ставит цели и планирует пути достижения; распределяет своё время;

ученик оценивает свои возможности достижения цели;

коммуникативные: ученик полно и точно выражает свои мысли; организовывает и планирует учебное взаимопонимание с учителем и сверстниками;

познавательные: ученик даёт определения понятиям, ученик получает возможность познакомиться с важностью применения неисчерпаемого источника энергии порядка 17 МэВ;

-личностные: ученик получит возможность для формирования устойчивой учебно – познавательной мотивации, готовности к самообразованию и самовоспитанию.

Проверим домашнюю работу, по теме ядерная физика, ЕГЭ №19

Повторение

29, 29

11, 13

5, 10

№20

1 месяц

75 %

5 мг

№21

1 3

Тема нашего урока Термоядерный синтез.

Цель урока: познакомиться с протеканием термоядерной реакции и её применением в ядерной энергетике.

Из курса астрономии вы знаете, что такие реакции протекают в недрах звезд, в том числе и солнца.

В начале данного урока я хочу провести опрос. Термоядерные реакции приносят человечеству благо или вред?

Целый мир охватив от Земли до небес,

Всполошив не одно поколение,

По планете шагает научный прогресс,

Что несет нам его проявление?

Практическое использование ядерных реакций распада началось с пуска ядерного реактора, в котором воспроизводилась управляемая реакция. Лишь спустя три года появилась возможность провести ядерный взрыв – мощную неуправляемую реакцию ядерного распада.

Совершенно по-другому происходило (и происходит) освоение реакции ядерного синтеза.

Первая неуправляемая термоядерная реакция – взрыв водородной бомбы был произведен в 1952 г.

В 1963 году Никита Сергеевич Хрущев объявил миру о создании Самого мощного оружия в мире.

Термоядерные реакции - это благо или вред ?

Благо - …. чел.

Вред - …. чел.

В конце урока я задам Вам тот же вопрос, чтобы выяснить изменится ли Ваше мнение.

? Давайте рассмотрим синтез двух ядер. Какие силы между ними действуют? (электростатические)

Для преодоления этих сил ядра должны обладать кинетической энергией, превышающей потенциальную энергию их кулоновского отталкивания.

От какой величины (по молекулярно-кинетич. теории ) зависит эта энергия? (от температуры)

Т.е. ядрам необходимо сообщить большую кинетическую энергию, а это возможно выполнить при высоких температурах.

Попробуем дать определение: Так что же называют термоядерными реакциями? (это реакция, в которой при высокой температуре из легких ядер синтезируются более тяжелые.)

Рассмотрим пример термоядерной реакции:

1. Происходит слияние дейтерия с тритием, при этом образуется нейтрон. Определите продукт данной реакции.

У доски ученик записывает данную реакцию.

Продуктом данной реакции является нейтрон.

Давайте рассмотрим термоядерные реакции и сравним их энергетический выход.

? При каких условиях выполняется т/яд синтез (видео)

А Вы когда-нибудь слышали о термоядерных (водородных) электростанциях? (Нет, их на Земле пока нет. )

В настоящее время удалось осуществить лишь неуправляемую реакцию синтеза взрывного типа в водородной (термоядерной ) бомбе. Её создала команда советских ученых под руководством Сахарова Андрея Дмитриевича.

Каков же механизм действия водородной бомбы?

Демонстрация фильма

Слайд годы создания оружия

Слайд где еще используются взрывы

Задача энергетики: заключается в том, чтобы сделать термоядерные реакции управляемыми

«Надежда на быстрое решение проблемы

управляемого термоядерного синтеза —

то же, что надежда грешника попасть

в рай, минуя чистилище…»

Лев Андреевич Арцимович

Одна из разработок в этой области6 Лазерный термоядерный синтез

Демонстрация фильма

В нашей стране существует проект «Токомак»,

Демонстрация фильма

Какие же плюсы от таких реакторов?

• Отход – это гелий, который пользуется в мире коммерческим спросом.

• Радиоактивные стенки ядерного реактора, которые надо захоранивать на несколько десятков лет. Но это ничто по сравнению с отходами от ядерной станции. Которые хранятся несколько тысяч лет. И причем на много тонн больше.

• Не может произойти такой катастрофы, как расплавление активной зоны. Например, отключения магнитного поля, плазма просто соприкоснется со стенками и реакция просто прекратится.

• Не может произойти неуправляемая цепная реакция. Он просто выключится

Где можно в мирных целях использовать термоядерные взрывы?

(Для крупномасштабных горных работ, добычи полезных ископаемых. Термоядерное происхождение имеет та энергия, которая излучается Солнцем и другими звездами.)

4. Закрепление материала.

1. Что представляют собой термоядерные реакции?

2. Почему ядерные реакции синтеза происходят при очень высокой температуре?

3. Какую роль играют термоядерные реакции в жизни человека?

4. Термоядерные реакции - это благо или вред?

Благо - …. чел.

Вред - …. чел.

Что показывает энергия?

Какая это величина: скалярная или векторная?

В каких единицах она измеряется?

Какие виды механической энергии вы знаете?

Чем определяется потенциальная энергия?

Когда тело обладает кинетической энергией?

Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

5. Решение задачи