Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Екологізація фізичного навчання в процесі розв’язку задач

Предмет: 
Тип роботи: 
Навчальний посібник
К-сть сторінок: 
41
Мова: 
Українська
Оцінка: 

ядерної  фізики з екологічних позицій, наприклад, склавши задачі екологічного змісту.

Ці задачі можна розділити на декілька груп:
1.Зіставлення енергетичних характеристик найпоширеніших джерел енергії й енергетичних установок.
2.Задачі екологічного змісту, пов'язані з радіоактивністю матеріалів, що використовуються в ядерній енергетиці, і з розглядом небажаних, але обов'язкових її супутників – радіоактивних відходів.
 
                     Для складання задач з першої групи необхідно скористатися 
              таблицею:
 
Паливо
Питома теплота згоряння
Дж/кг
Маса палива еквівалентна 1 кг Урану-235,   кг
Уран-2358,19*1013-
Плутоній-2398,2*10131
Умовне паливо29,3*1062,8*106
Нафта4,3*1071,9*106
Кам'яне вугілля2,9*1072,8*106
Природній газ4,5*1071,8*106
Мазут4*1072,1*106
Тротил4,1*10620*106
Торф1,51*1075,46*106
 
•Задача 1
        Для чистого (без сповільнювача) Урану-235, що має форму кулі, критична маса приблизно дорівнює 50 кг. Застосовуючи сповільнювачі нейтронів та оболонку з берилію, що відбиває нейтрон, удалося знизити критичну масу до 250 г. Скільки кілотонн тротилу довелося б підірвати для одержання тієї енергії, яка виділяється у випадку першої й другої критичної маси Урану-235 ?
 
•Задача 2
        6 серпня 1945 року на японське місто Хіросіму американці скинули бомбу „Малятко”, масою 4 тонни, начинену 7 кг Урану-235,   9 серпня 1945 року було атаковане місто Нагасакі, на яке була скинута бомба „Товстун” масою 4,5 тонни, що містила 1,3 кг Плутонію-239. оцініть потужність цих бомб у кілотоннах тротилового еквіваленту (тр.екв.).
 
•Задача 3
        17 грудня 1988 року на полігоні поблизу Семипалатинська відбувся підземний атомний вибух потужністю від 20 до 150 кг тр. екв. Якої маси ядерним зарядом був начинений вибуховий пристрій?
 
•Задача 4
        На сьогодні в цілому налічується близько 50 тисяч одиниць ядерної зброї, причому потужність кожної з них не менш, а найчастіше більше, ніж у бомби, скинутої над Хіросімою. Вважаючи, що вони містять по 2 кг ядерного заряду, визначте, яка  кількість ядерної вибухової речовини накопичена людством і скільки в ньому енергії. Яка кількість тр.екв. „заготовлена” у такий спосіб для кожного жителя нашої планети?
 
•Задача 5
        Оцініть середньодобову (щорічну) потребу в паливі електростанції потужністю 1000 мВт, якщо її ККД 30%. Станція працює на:
1)вугіллі (відповідь: середньодобова потреба складає 6,9*103 т або 130 вагонів вугілля);
2)нафті (відповідь: середньодобова потреба складає 6,1*103 т );
3)урані (відповідь: середньодобова потреба складає 3 кг Урану-235 або 430 кг природного урану).
 
          Для складання задач другої групи необхідно використовувати наступні відомості:
•середня доза опромінення, що накопичується людиною за рік, становить 400 мбер, з них 100 мбер „забезпечує” довкілля;
•30 бер дає опромінення під час рентгеноскопії шлунка в сучасній поліклініці;
•3 бер – доза, отримана пацієнтом під час рентгенографії зубів, а 370 мбер – під час флюорографії;
•під час щоденного тригодинного перегляду телепередач людина одержує 0,5 мбер.
             Також необхідно скористатися даними, наведеними в наступній таблиці:
Доза
вимірювання Рентген (Р)Дія радіації на організм людини
0-20 Явних ушкоджень немає
20-50Легка зміна складу крові
50-100Зміна складу крові, погане самопочуття
100 Р – критична доза, після перевищення якої з'являються
 ознаки променевої хвороби
 
100-200Легкий ступінь хвороби (слабкість, головний біль, нудота, почервоніння шкіри, схильність до інфекції); смертельні випадки не спостерігаються; видужання відбувається  за 1-2 місяця, повне відновлення крові за 3-4 місяця
200-400Середній ступінь хвороби (положення попередніх ефектів, розлад шлунка, безсоння, температура до 38 С, кровотечі). Необхідно переливання крові, тому що уражені кровотворні клітини; у результаті ускладнень можливі летальні випадки; видужання відбувається за 4-5 місяців.
400Напівлегальна доза (смертність у 50% випадків за 30 днів після опромінення).
400-600Важкий ступінь хвороби (поганий стан, температура до 40 С, відмова від їжі, інфекційні ускладнення); можливе оздоровлення за 5-10 місяців; у важких випадках – смерть за 10-36 днів.
600Летальна доза, смертність близько 100%
600-1000Украй важкий ступінь хвороби (свідомість затемнена, лихоманка, блювота, болі, ураження водно-сольового обміну, кровотворних тканин) зі смертельним результатом за два тижні. Необхідна пересадка  кісткового мозку, що дає невеликий шанс а виживання.
5000 і 
більшеУражається вже й центральна нервова система; смерть наступає за два дні.
 
ОЗНАЙОМЛЕННЯ  УЧНІВ З  ПОВІТРООЧИСНИМИ  УСТАНОВКАМИ
 
З метою формування екологічного мислення, необхідно учнів ознайомити з повітроочисним обладнанням, яке за принципом дії підрозділяється на відцентрове, гравітаційне, інерційне, електричне, звукове, роторне, фільтруюче. Фізичну  сутність їхньої  роботи можна органічно розкрити як приклад використання в техніці законів фізики.
Так, у 8 класі можна ознайомити учнів із принципом дії відцентрових пилоочисників. З  них найпоширеніші очисники типу „Циклон”. Забруднене повітря, що потрапляє всередину, приводиться в обертовий рух. Наявний  у повітрі пил за певної швидкості обертання, коли діюча на нього доцентрова сила виявляється менше тієї, яка потрібна за
Фото Капча