Изотоптардың тұрақтылығы және радиоактивті ыдырау
Build a Nucleus by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)
Жобаның атауы: Изотоптардың тұрақтылығы және радиоактивті ыдырау
Бұл виртуалды зертхана келесі тақырыптар бойынша химия сабақтарында пайдалануға арналған:
- 10 сынып. І тарау. «Атомның құрылысы».
Виртуалды зертханалық жұмыстың мақсаты:
- тұрақсыз изотоптар мен радиоактивті ыдыр ауды түсіну
- радиоактивті ыдырау процесін бақылау үшін
Атом бөлшектерінің сипаттамалары
Кесте 1
| Бөлшектер | Массалық сан | Заряд саны | Ескертпе |
| протон | 1 | +1 | Протондар саны элементтің реттік санына тең |
| нейтрон | 1 | 0 | Нейтрондардың санын келесі формула бойынша табуға болады:N=А r -Z , А r -атомның массалық саны, Z — протондар саны, |
| электрон | 0 | -1 | Электрондар саны -ге тең реттік нөмір элементтің |
Тәжірибелік бөлім
1.Симуляцияны іске қосқан кезде сіз екі режимнің бірін таңдай аласыз: «Decay» және «Chart intro». «Decay» режимін таңдаңыз.
2.Берілген экранда протондар мен нейтрондарды пайдаланып нуклид құруға болады. Симуляция протондар саны 94-ке дейін және нейтрондар саны 146-ға дейін болатын нуклидтерді жасауға мүмкіндік береді. Протондар мен нейтрондарды орталық алаңға сүйреп апару немесе спиннерлерді пайдалану арқылы орналастыруға болады. Ортаңғы спиннер ядроға бір уақытта бір протон мен бір нейтронды қосуға мүмкіндік береді.
3.Ядродағы нуклондар саны өзгерген сайын, симуляциядағы ақпарат та автоматты түрде жаңарып отырады: элемент таңбасы (мысалы,. Helium -5), протондар мен нейтрондардың саны және нуклидтің тұрақтылығы (Stable/Unstable)
4.Half-life бөліміндегі “Info» түймесі таңдалған нуклидтің жартылай ыдырау мерзімінің динамикалық дисплейі бар уақыт шкаласын ашады.
5.Симуляция аясында ыдыраудың бес түрі ұсынылған: α-ыдырау, β+ ыдырау, β- ыдырау, протондар мен нейтрондардың сәулеленуі.
6.Тұрақсыз нуклидтер ыдыраудың осы бес түрінің бірі арқылы тұрақтыға ыдырайды.
Виртуалды тәжірибе
7.Тұрақсыз изотопты құрыңыз. Мысалы, бериллий-8. Осы изотоп үшін қол жетімді ыдырау түрлерін көріңіз.
8.Ыдырағаннан кейінгі түзілетін элементті болжау үшін берілген таңбаларды талдаңыз. Содан кейін ыдырау анимациясын көру үшін түймені басыңыз.
9.Элемент таңбасы, жартылай ыдырау мерзімі, нуклон саны секілді көрсеткіштердің қалай өзгеретінін бақылаңыз. Алынған элементті анықтаңыз. Берілген ядролық ыдыраудың теңдестірілген теңдеуін құрастырыңыз.
10.Ыдыраудың басқа түрлерімен басқа изотоптарды қолданып көріңіз.
11.Анимацияны қайта қарау үшін сары түймені басуға болады. Алынған элементті анықтаңыз. Теңдеу құрастырыңыз.
Қорытынды
Бұл виртуалды тәжірибе «Build a Nucleus» PhET виртуалды симуляциясы арқылы радиоактивті ыдырауды тиімді көрсетті. Тұрақсыз изотоптарды басқару арқылы оқушылар радиоактивті ыдырау процесін көзбен көріп, жартылай ыдырау мерзімі ұғымын зерттеді. Бұл интерактивті зерттеу ядролық реакцияларды түсінуге құнды негіз береді.
Терминдік сөздік
- decay — ыдырау
- half-life period — жартылай-ыдырау мерзімі
- stable/unstable isotope — тұрақты/тұрақсыз изотоптар
- proton — протон
- neutron — нейтрон
- alpha-decay — альфа-ыдырау
- beta + decay — бета + ыдырау
- beta — decay — бета — ыдырау
- proton emission — протонды сәулелену
- neutron emission — нейтронды сәулелену
- time for light to cross a nucleus — жарықтың ядродан өтуіне кететін уақыт
- time for light to cross an atom — жарықтың атомнан өтуіне кететін уақыт
- time for light to cross 1000 atoms — жарықтың 1000 атомды кесіп өтуіне кететін уақыт
- time for sound to travel 1 mm — дыбыстың 1 мм қашықтықты кесіп өтетін уақыты
- a blink of an eye — қас қағым уақыт
- one minute — бір минут
- one year — бір жыл
- average human lifespan — адамның орташа өмір сүру ұзақтығы
- Age of the Universe — Ғалам жасы
- lifetime of longest lived stars — жұлдыздардың ең ұзақ өмір сүру ұзақтығы