Урок по теме Атом служит миру
методическая разработка по физике (11 класс) по теме

Нетрадиционный урок:   «Атом служит миру!?»

Цель:

1. На примере трагедии на ЧАЭС рассмотреть техногенное воздействие АЭС на окружающую среду.
2. Показать значение литературы для осмысления современных научно-технических разработок.
3. Включить учащихся в дискуссионную деятельность по осмыслению значения применения атомной энергии.

Оформление:

1.Плакаты с цитатами:

«Нужно быть действительно великим человеком, чтобы суметь устоять даже против здравого смысла. Вот – с!       Ну, равно и дураком!»    

                                                                                ( М.Ф.Достоевский, «Бесы»)

«…Разум есть способность использовать силы окружающего мира без разрушения этого мира».

                                                            (А. и Б. Стругацкие, «Пикник на обочине»)

 2.Компьтерная презентация.

Ход  урока:

Ведущий:

 Мысль о том, что вещество построено из мельчайших частиц принадлежит древнегреческим ученым. Слайды 2, 3, 4, 5 – так представляли атом древние греки.

 Прошло более 20 столетий, прежде чем подтвердили атомарное строение вещества (слайд 6) таким мы видим его сейчас. В этом малыше размером 10-10  м и массой 10(-27) кг, вернее в его ядре сосредоточена огромная энергия, которую мы называем

 «атомная» или «ядерная». Путь к овладению энергией атома был долгим и нелегким, а целесообразность применения этой энергии сейчас ставится под сомнение. Ученым Чикагского университета уже в 1942 году удалось собрать и запустить первый атомный реактор (слайд 7). На атомном реакторе была получена управляемая, цепная, ядерная реакция, в результате радиоактивных превращений накапливался плутоний, его, как и уран использовали для создания атомной бомбы… ( Слайд 8) Ослепительное световое излучение, ударная волна, сметающая все на своем пути, и проникающее радиоактивное излучение обрушились на жителей 2-х японских городов: Хиросиму и Нагасаки, посеяв с тех пор в сердцах людей тревогу перед страшными последствиями ядерного оружия.

Когда энергия атома выходит из под контроля,  происходят  необратимые последствия.

Сообщения и презентации учащихся по теме «Влияние радиоактивного излучения» на живые организмы».

Ведущий:

Но как же заставить служить атом человеку? Ведь радиоактивное излучение может оказывать пользу.

Сообщения и презентации учащихся по теме «Некоторые примеры применения радиоактивного излучения в медицине».

Ведущий: Мирный атом. (Слайд 9, 10) . Летом 1954ода в г. Обнинск была построена первая в мире промышленная атомная электростанция. Атомный реактор превратился в АЭС несущую людям спокойный свет, уютное тепло, желанный мир…

Таким далеким, идилистическим, безмятежным представляется теперь тот дочернобыльский мир – спокойный, неторопливый, самонадеянный…

Сообщения учащихся :

1. С 1986 года живёт, и ещё долго будет жить в наших сердцах это страшное слово:
  Чернобыль... ( Слайд 11, 12, 13).
   Это слово стало синонимом страшных катастроф, ставших причиной больших жертв.

 Чернобыль -небольшой город, расположенный на берегу Киевского водохранилища, между реками Уж и Припять город, утопающий в зелени лесов. Летом сюда приезжало отдыхать много людей, поскольку места были очень красочными. Не так давно на реке Припять построили город, и назвали его Припятью. Это был город-сад! Красивые бульвары и много зелени сделали его приятным местом отдыха.
   В 1972 году прямо возле Чернобыля начали строить самую мощную в СССР атомную электростанцию. К 1985 году уже закончили строить четыре энергоблока и начали строить пятый. Ночь 26 апреля 1986 года не предвещала ничего плохого. На АЭС проводили эксперимент по допустимой нагрузке. Но какой эксперимент! Была отключена вся система защиты энергоблока, и он перешёл в неуправляемое состояние. Операторы пытались стабилизировать ситуацию, но было уже поздно. И вот, ровно в 1 час 24 минуты ночи раздались два взрыва на 4 реакторе, и он начал гореть. ( Слайды 14-18)
   Уже через пять минут пожарники были на месте. К утру им удалось локализировать пламя и потушить его. Но самое страшное было ещё впереди. Четвёртый реактор был полностью разрушен, по всей территории  АЭС были разбросаны куски урана и графита, излучающие радиацию. А города продолжали жить своей жизнью ещё два дня. Жителей никто не предупредил о катастрофе. Сотни тысяч людей гуляли на улицах, выезжали на природу. В Киеве проходили велосипедные соревнования. Дни оказались жаркими, многие люди решили их провести за городом. И никто не чувствовал, что зелёная трава и деревья стали их врагами. Некоторые люди получили такие дозы облучения, что через некоторое время умерли.
   28 апреля колонна из 1100 автобусов вывозила из Припяти, Чернобыля и других населённых пунктов зоны отчуждения жителей. Им позволили взять с собой только удостоверения личности и немного еды. Всё же остальное имущество было брошено. И поэтому первые дни после аварии квартиры со всем имуществом, забитые товаром магазины были для мародёров настоящим раем. Милиции с большим трудом удалось не допустить разворовывания имущества. Жизнь в радиусе 30 км от Чернобыля замерла, лишь изредка там появлялись любители острых ощущений. (Слайды 19-20)
   А тем временем на ЧАЭС работа шла полным ходом. Необходимо было после того, как реактор догорел, сбросить все обломки урана и графита с крыш и собрать их по всех территории.

2. Но сначала -несколько слов об устройстве реактора.
   Реактор представляет собой огромный котлован, заполненный графитом. Стенки, дно и крыша реактора сделаны из свинца (Свинец -практически единственное вещество, которое не пропускает радиацию). В графите сделаны отверстия, в которые вкладываются стержни уранового топлива. Благодаря ядерной реакции выделяется громадное количество тепла. (Кусок урана величиной с ладонь содержит больше энергии, чем целый железнодорожный состав каменного угля. Кроме того, АЭС, в отличии от ТЭС, не сжигает атмосферный кислород и не загрязняет атмосферу). Тепло подаётся на паровые турбины, которые вырабатывают ток. Турбины расположены в здании над реактором. Сверху реактор закрыт крышкой. Силой взрыва эту крышку выбило, и всё внутри начало гореть.
   В первые дни к реактору нельзя было подойти, поскольку температура в нём достигала 5 тысяч градусов. В это время над АЭС висело радиоактивное облако, которое разносил ветер. Облако три раза обогнуло земной шар, в результате много радиации разнеслось по всей Европе. Больше всего, конечно, досталось Украине и Белоруссии.
   Тем временем ликвидаторы пытались хоть как-то пригнать облако к земле. С вертолёта реактор бомбили песком, поливали водой. Но всё было очень малоэффективно, и в воздухе оказалось 77 кг радиации. А это равносильно тому, как на АЭС сбросили бы сотню(!) атомных бомб, причём одновременно.
   Когда реактор выгорел, нужно было собрать все обломки урана и графита. Все работы велись вручную. Ликвидаторы в противогазах и костюмах из свинца сгребали лопатами и выбирали руками куски радиоактивного вещества, сбрасывали их в сгоревший реактор. После очистки территории начались работы по сооружению над ректором саркофага (огромной коробки) с целью недопущения утечки радиации. Сейчас разрабатывается и осуществляется проект “Укрытие”, по которому четвёртый реактор полностью опустят под землю, и он навсегда перестанет быть головной болью.
   После аварии на ЧАЭС многие выступали за её закрытие. В декабре 2000 года её закрыли из-за устаревшей и несовершенной системы безопасности.
   Но что же с радиацией, отнявшей у Украины сотни гектаров земель? Период распада разных радиоактивных частиц различен -от восьми минут до сотен тысяч лет, но почти все они (кроме урана) распадаются в течении 30 лет. Так что вполне вероятно, что через сотни лет в Чернобыль и Припять вернутся и снова будут жить люди, и они снова станут красивыми городами...

Ведущий: ( Слайд 21) пьеса Губарева «Саркофаг» посвящается тем, кто ценою жизни и здоровья погасил ядерное пламя Чернобыля. Трагедия Чернобыля – в этом её особенность – заключается в том. Что мы столкнулись с проявлением атомной энергии именно в форме так называемого  «мирного» атома.

В.С.Губарев: «В «Саркофаге» есть три основные идеи. Первая: если человек поступается своими убеждениями, своими взглядами, если он уходит от ответственности, то этот человек живет в саркофаге.

Вторая идея: если люди, каждый человек и  общество в целом – не делают выводов из трагедии, то они оказываются в саркофаге. И третья идея: в пьесе постоянно, как рефрен, повторяются слова из инструкций по ГО – как модель атомной войны.» Я хотел сказать: «Если человечество не учтет уроков трагедии оно будет в саркофаге.

Инсценировка некоторых страниц пьесы «Саркофаг».

Место действия: экспериментальный отдел ЦРБ. Поступают сотрудники АЭС после аварии. (Слайд 22)

1. Анна Петровна ( обращаясь к сотрудникам): В нашем деле пожалуйста без эмоций. Трезво, выдержанно, и помните о нашей специальности. На первый взгляд они абсолютно здоровы. Особенно если нет боли…. Но она появляется внезапно…. В каждом боксе есть все необходимые препараты.

2. Вера ведет под руку шофера.

Анна Петровна: «Сколько?»

Сергеев: «Не могу сказать. Ждал своего начальника – он генерал МВД – у четвертого блока. Три часа ждал. А таи местами более 500 рентген в час.

Надежда: «Но там же радиация?»

Сергеев: « Она, милая, ни запаха, ни цвета не имеет…»

3. Сергеев: « Без необходимости вам в боксах делать нечего.

Бессмертный: « Не забывайте, что каждый из них излучает…»

4. Сергеев: « И все-таки взрыв?»

Птицына: «Конечно. Просто некоторым ох как не нужно, чтобы он был, и они доказывают, что реактор развалился без взрыва. Пожар. Просто пожар.

Сергеев: «А разве разница столь велика?

Птицына: «Слишком велика, сынок! Взрыв – это преступление, а пожар всего лишь служебная халатность. Вот так-то! И мера ответственности разная»

5. Дозиметрист: «Не спишь?»

Оператор: «Тут заснешь!..»

Дозиметрист: «Не виноват я. Не виноват… Сам видишь – здесь, с тобой! Зашкалило, понимаешь, приборы зашкалило!

Оператор: «У него зашкалило! Попался бы ты мне в другое время и в другом месте – я тебе я зашкалил бы так, чтобы всю жизнь помнил!...

Анна Петровна: «Сердитый у вас приятель»

Дозиметрист: «Да нет, он добрый. Когда это случилось, у меня всю аппаратуру зашкалило. На сто рентген она рассчитана, всего на 100… А я подумал – что-то там не ладится… В голову не приходило, что такое может случиться… Он подбегает и спрашивает: сколько? А я возьми и ляпни: десятка два, не более… Он мне «ясно» и к блоку. Там вся энергетика полетела. Он сразу кабели ремонтировать, чтобы еще не жахнуло… Кабели -то сделал, перемычки поставил, а сам.. Ну откуда я знал, что там не 20, а 200…»

6.Мужской голос по радио. Вы должны знать, что проникающая радиация поражает людей только на расстоянии, не превышающем двух-трех километров от ядерного взрыва. После того как увидите яркую вспышку, ударная волна настигает вас через несколько секунд. Этого времени достаточно, чтобы занять находящееся рядом укрытие или в крайнем случае лечь на землю…

7.Генерал( физику). Это все вы, физики. Атомная энергия – будущее цивилизации… Атомные бомбы, реакторы, станции. Напридумывали!

Физик. Но почему же мы? Реактор – это совершенство, это чудо! Но ведь с ним так нельзя…

Генерал. Как?

Физик. Простите, пожалуйста, но с реактором нельзя обращаться… небрежно. Он не все вытерпеть может. многое, но не все. Как и человек.

Генерал. Что вы имеете ввиду?

Физик. Я, конечно, могу ошибаться, но, судя по расчетам, аварийная система защиты была отключена. Значит был такой человек. Который отдал приказ её отключить

8.Мужской голос по радио. Запомните, что уровень радиации, установившийся через час после ядерного взрыва: через два часа уменьшится почти вдвое, спустя три часа – в четыре раза. Через двое суток уровень радиации, а также степень заражения продовольствия и воды снижаются в сто раз.

9.Начальник АЭС…Сколько твердили: «Атомные станции самые безопасные». «Атомные станции – это полная надежность»! Эх, чего только не говорили вы, физики!

Физик. Извините, но от вас это слышать…

Начальник АЭС. От меня или от кого-то другого, к примеру от него.(кивает на генерала) Какая разница?

Генерал. Ну нет уж, вы на других не кивайте! Вы начальник станции, вам и ответ держать!

Начальник АЭС. А вам нет?

Генерал. Мне? Я свои обязанности знаю…

Физик. Простите, пожалуйста, но, к сожалению, не знаем мы многого… Вот уже новое поколение родилось, выросло оно, когда люди в космос летают постоянно, атомные станции строят. Они привыкли к ним. А мы старшие не объяснили им, что это опасно, очень опасно…

Ведущий. В Чернобыле решалась беспрецедентная в мировой истории проблема.

И. Драч «Ода молодости», отрывки из поэмы «Чернобыльская мадонна»

Лава вулкана, неистовство битума.

Пламя бушует. Бесчинствует дым.

Рвутся слова путями избитыми:

-Коль умирать - умирать молодым.

Гром соловьиный. Блаженствует месяц.

Стреляет беда огнем навесным.

И сердце не может сдвинуться с места:

-Коль умирать – умирать молодым.

Славят лягушки болотную муть свою,

Землю застит туманом густым.

Мир сумасшествует, внешне он мудрствует,

Спасенным пламенем молодым.

За смутою рангов, и званий , и премий,

Словно на фронте, громко твердим:

За мудрость и глупость всех академий

Платим бессмертьем – им, молодым.

Ведущий: в периодической печати постоянно ведется дискуссия об использовании энергии атома. Есть доводы «За» атомную энергетику, но есть и «Против».

Сообщения учащихся с доводами «за» и «против» атомной энергетики.

Ведущий: 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, приводят к большим трагедиям. Научно-технический прогресс лишает человека права на ошибки.

Атомная энергия. «За» и «Против» - спор продолжается… ( Слайд 23).