Радіоактивність. Види радіоактивних випромінювань
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Радіоактивність. Види радіоактивних випромінювань», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.
💬 Провокативне питання для старту:
Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.
⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
Тема: Розділ 5. Будова атома та атомного ядра • с. 239. Радіоактивність. Види радіоактивних випромінювань. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.
⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
- Що є ключовим поняттям теми «Радіоактивність. Види радіоактивних випромінювань» і чому воно важливе?
- Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
- Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
- Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
- Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
- Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
Твоя місія на цей урок
Натискай на цілі у міру їх опанування:
- 1Дізнатися про відкриття явища природної радіоактивності (Беккерель, подружжя Кюрі).Опанувати ➔
- 2З'ясувати фізичну природу альфа-, бета- та гамма-випромінювання за їхньою поведінкою в магнітному полі.Опанувати ➔
- 3Оцінити проникну здатність та захисні екрани від різних типів променів.Опанувати ➔
- 4Опанувати правила зміщення Содді-Фаянса для альфа- і бета-розпаду.Опанувати ➔
🌑 Як темна шухляда Анрі Беккереля розпочала атомну еру людства?
У лютому 1896 року французький фізик Анрі Беккерель випадково поклав сіль урану на загорнуту в непроникний чорний папір фотопластинку і сховав у темну шухляду. Через кілька днів пластинка виявилася сильно засвіченою! Звідки з глибин каменю б'є невидиме потужне проміння, здатне проходити крізь метал?
1. Відкриття радіоактивності: Беккерель і подружжя Кюрі
У 1896 році французький фізик Анрі Беккерель досліджував фосфоресценцію солей урану. Поклавши шматок уранової солі на загорнуту в чорний світлонепроникний папір фотопластинку, він виявив, що після проявлення на ній залишився чіткий контур солі! Уран безперервно випускав невидимі промені з високою проникною здатністю без жодного зовнішнього освітлення.
Марія Склодовська-Кюрі та П'єр Кюрі розпочали титанічну працю з дослідження уранової руди. Переробивши вручну тонни смоляної руди, Марія Кюрі відкрила два нові радіоактивні елементи: полоній (Po, названий на честь Польщі) та радій (Ra, «променистий»), який виявився у 2 мільйони разів радіоактивнішим за уран!
Означення радіоактивності:
Радіоактивність — це здатність нестабільних атомних ядер самочинно розпадатися, перетворюючись на ядра інших елементів з випромінюванням мікрочастинок або електромагнітних квантів.
2. Склад випромінювання: α-, β- і γ-промені в магнітному полі
Ернест Резерфорд пропустив вузький пучок радіоактивного випромінювання крізь сильне магнітне поле. Пучок розпався на три складові:
| Вид випромінювання | Фізична природа | Швидкість | Проникна здатність |
|---|---|---|---|
| Альфа (α) | Потік ядер гелію ⁴₂He (заряд +2e, маса 4 а.о.м.) | ~15 000 км/с | Мінімальна: затримується аркушем паперу чи шаром шкіри (0,1 мм) |
| Бета (β⁻) | Потік швидких електронів ⁰₋₁e з ядра | ~0,99 c (до 300 000 км/с) | Середня: затримується шаром алюмінію товщиною 1–2 мм |
| Гамма (γ) | Короткохвильові фотони високої енергії | c = 300 000 км/с | Колосальна: затримується лише товстим шаром свинцю чи важкого бетону |
3. Правила радіоактивного зміщення Содді — Фаянса
Під час радіоактивного розпаду діють закони збереження електричного заряду та масового числа:
Альфа-розпад (α)
_Z^A X ⟶ _Z-2A⁻⁴ Y + _2^4 He
Ядро втрачає 2 протони та 2 нейтрони. Утворюється новий хімічний елемент, зміщений на дві клітинки ліворуч у таблиці Менделєєва (маса зменшується на 4).
Бета-розпад (β⁻)
_Z^A X ⟶ _Z+1^A Y + ₋₁^0 e + ν̃ₑ
Один нейтрон у ядрі перетворюється на протон, випускаючи електрон та електронне антинейтрино (n ⟶ p + e^- + ν̃ₑ). Утворюється елемент, зміщений на одну клітинку праворуч (масове число A не змінюється).
Який ізотоп утвориться в результаті альфа-розпаду Радію-226 (²²⁶₈₈Ra)?
Шпаргалка до § 31: Радіоактивність. Види радіоактивних випромінювань
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
☢️ Альфа-промені
Потік ядер Гелію ⁴₂He, заряд +2e. Зупиняються аркушем паперу.
⚡ Бета-промені
Потік електронів ⁰₋₁e, швидкість ~c. Зупиняються алюмінієм товщиною кілька міліметрів.
🔆 Гамма-промені
Електромагнітні кванти високої енергії, нейтральні. Зупиняються свинцем.
🔄 Правило зміщення
α: Z ⟶ Z-2, A ⟶ A-4. β⁻: Z ⟶ Z+1, A не змінюється.
Самоперевірка (картки знань)
Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)
У зошит (за підручником)
Вправи з підручника «Фізика 9 клас (Бар'яхтар, Довгий та ін., Ранок 2026)», § 31, с. 239. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Аналіз досліду Беккереля
💡 Підказка від нас: Через папір проникали бета- й гамма-промені; мідний хрест частково поглинав також і бета-промені, залишаючи тінь.
Розрахунок частоти гамма-хвилі
💡 Підказка від нас: Частота ν = c / λ = (3 · 10⁸) / (0.025 · 10⁻⁹) = 1.2 · 10¹⁹ Гц.
Рівняння бета-розпаду
💡 Підказка від нас: ²²⁸₈₈Ra ⟶ ²²⁸₈₉Ac + ⁰₋₁e. Утворюється ядро Актинію-228.
Ланцюжок розпадів
💡 Підказка від нас: При переході від ²²³₈₇Fr до ²¹⁵₈₄Po масове число впало на 8 (два альфа-розпади: ΔZ = -4, стало б 83; отже відбувся ще один бета-розпад, щоб Z стало 84).
Бос-тест до § 31: Радіоактивність. Види радіоактивних випромінювань
Питання 1 з 4 • Завдай удару по босу теми