Атомная энергетика. Ядерный реактор.
план-конспект урока по физике (9 класс) на тему

Урок физики в 9  классе

Тема. ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР. АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА.

Цель: Проверить умение записывать ядерные реакции, знание законов сохранения при записи реакции. Повторить физические процессы обуславливающие получение электрической энергии в генераторе и определить место ядерного реактора в данном процессе. Рассмотреть альтернативные способы получения электрической энергии. Вспомнить альтернативные методы получения электрической энергии. Развивать логическое мышление учащихся.  Воспитывать активную гражданскую позицию ребят по сохранению окружающей среды от радиоактивных загрязнений.

Оборудование: модель генератора, презентация, анимации работы ядерного реактора и деления ядра плутония.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Вступительное слово учителя.

Здравствуйте ребята. Сегодня мы с вами проведем урок по теме: Атомная энергетика. Ядерный реактор.

- На уроке мы повторим: Строение атомного ядра. Вспомним, какие законы помогают нам правильно записать ядерную реакцию. Узнаем,

 - Как работает ядерный реактор.

 - Каким образом происходит управление ядерной реакцией.

- Какое место в получении электрической энергии занимает ядерный реактор. И самое важное:

Сегодня вы не просто ученики 9 класса, сегодня вы депутаты государственной думы, и перед вами стоит очень серьезный вопрос: Вы должны обсудить надо ли развивать ядерную энергетику в нашей стране, или необходимо направить все силы на развитие альтернативной энергетики. а я сегодня не просто учитель физики, я физик консультант, который беспристрастно даст консультацию по вопросам работы ядерного реактора, управления цепной ядерной реакцией.

У вас на столах разложен материал для работы. Давайте посмотрим. На этом листе вы будете работать, всем остальным надо будет пользоваться, когда я скажу. За ваши ответы вы будете получать бонусы,  которые в конце урока превратятся в оценку.

2. Активизация внимания. (слайд № 4)

А). рассказать работу модели генератора. (Давайте вспомним работу гененратора электрической энергии.  Для того, чтобы появился электрический ток необходимо, чтобы проводник внутри генератора вращался, тогда магнитное поле относительно рамки будет меняться, и по проводнику пойдет электрический ток.)

              Б). А теперь подумаем что можно приспособить для того чтобы не крутить ручку.

( Если рамку вращает падающая вода, то кинетическая энергия воды превращается в электрическую. Если сгорает газ, уголь… , то энергия топлива переходит в электрическую. А если в электрическую энергию переходит энергия, которая выделяется при делении ядра, то мы имеем дело с ядерным реактором.)

В). Рассмотрим процесс протекающий в ядерном реакторе…это Реакция деления ядра урана или плутония. (слайд №7)

3.  Объяснение нового материала.  

Нейтрон попадает в ядро урана, это вызывает деформацию ядра, оно меняет свою форму и разрывается на 2 осколка. При этом выделяется несколько нейтронов.)  На схеме видно, что после первого деления появилось 2 нейтрона, это нейтроны 1 поколения, в следующем поколении уже 4 нейтрона, т.е. количество свободных нейтронов растет лавинообразно. Как эту реакцию можно сделать управляемой? (контролировать количество нейтронов) Значит,  составными частями ядерного реактора должны быть:

1. оболочка не пропускающая нейтроны, чтобы защитить окружающую среду от нейтронного излучения.

2.ядерное горючее, вызывающее ядерную реакцию.

 3.вещества поглощающие нейтроны, чтобы количество нейтронов в каждом поколении было одинаковым

4. система отведения тепла

Итак, ядерный реактор, это установка, в которой осуществляется управляемая цепная реакция деления   тяжелых ядер.

Рассмотрим устройство и принцип работы ядерного реактора

На данной схеме показаны стержни урана, которые являются ядерным горючим.

Стержни из кадмия и бора хорошо поглощают нейтроны и служат для управлением ядерной реакцией.

Давайте посмотрим как работает реактор. (слайд № 10- 11)

(по схеме работу реактора рассказывает учитель).

А теперь посмотрим как протекает реакция деления ядра плутония

 (показываю модель деления ядра плутония, слайд № 12)

4. Закрепление нового материала.

Давайте запишем реакции которые могут протекать внутри ядерного реактора. (слайд №13)

Итак, при записи ядерной реакции должны выполняться 2 закона сохранения: закон сохранения массы и закон сохранения заряда.

А теперь первое испытание: Дополните данные ядерные реакции. (слайд №14)

Обратим внимание на результаты одной и той же ядерной реакции. Мы видим, что получаются различные вещества. Эти вещества называются ядерными отходами.  Давайте рассмотрим строение любого полученного элемента. КРИПТОН 91/36

Помогите мне как устроено данное ядро? А теперь найдем этот элемент в таблице Мендеева.83/36. На 8 нейтронов в полученном ядре криптона больше, чем необходимо, Это говорит о том, что полученные ядерные отходы будут еще очень долго давать нейтронное излучение, которое действует отрицательно на все живое.

Переходим вплотную к обсуждению главного вопроса.

5. Работа с текстом

Возьмите текст и в течении 2 минут выделите преимущества и недостатки АЭС

А теперь, уважаемые, прежде, чем мы перейдем к обсуждению важного вопроса, поставленного перед вами вначале урока, давайте немного отдохнем, это поможет привести в порядок мысли. (звучит музыка) Лес, через ветви деревьев пробивается лучики солнца….

Итак. Перед вами стоит вопрос надо ли развивать ядерную энергетику в нашей стране, или необходимо направить все силы на развитие альтернативной энергетики

Прошу мотивировать свои решения.   «ЗА»    «ПРОТИВ»

Ребята сегодня мы с вами играли в игру, которая для кого-то может быть станет явью. Наверное вы были свидетелем того, что иногда люди судят о проблемах не достаточно хорошо разобравшись в сути данной проблемы. Такой не компетентный подход к решению любой проблемы обречен на неуспех.  Хочу сказать, что принимать решения необходимо только после тщательного изучения предмета. И самое главное надо помнить, что от нашей работы, от принятых решений на каждом рабочем месте зависит судьба планеты Земля, судьба многих людей.

В данном случае как мы будем смотреть на окружающий нас мир открыто или через стекла противогаза. (слайд № 22)