Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Название предмета Физика Класс 11 УМК (название учебника, автор, год издания) Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. Учреждений: базовый и профил. уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чагурин; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. - 19-е изд. – М. : Просвещение, 2010. – 399 с., [4] л. ил. – (Классический курс). – ISBN 978-5-09-022777-3. Уровень обучения (базовый, углубленный, профильный) Базовый Тема урока «Ядерные реакции, Деление ядер урана. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор» Общее количество часов, отведенное на изучение темы 14 Место урока в системе уроков 11 Цель урока Изучить условия протекания ядерных реакций, рассмотреть устройство и принцип действия ядерного реактора, возможность использования деления ядер тяжелых элементов для получения энергии и применения энергии в мирных и военных целях. Задачи урока Образовательные: Познакомить учащихся с капельной моделью деления ядра атома урана и цепной ядерной реакцией. Продолжить формирование понятий: ядерная реакция, изотопы. Ввести понятия: цепная реакция деления ядра урана, коэффициент размножения, активная зона, критическая масса, ядерный реактор, атомные электростанции, атомная энергия и ее использование в мирных целях. Научиться сравнивать энергию, массу и скорость движения ядер по фотографиям их треков. Научиться определять продукты деления ядра урана. Развивающие: Развитие образного и логического мышления на основе представлений о сложном строении атома и атомного ядра и типах фундаментальных взаимодействий, встречающихся в природе. Развитие навыков работы с учебником и вычислительных навыков. Использование известной формулы для определения плотности вещества в нестандартной ситуации. Развитие умения излагать свои мысли грамотно и четко, пользуясь физическими терминами. Воспитательные: Воспитание сознательного отношения к учебному труду и своему здоровью как залог будущей успешности в жизни. Показать роль русских учёных в развитии науки и техники. В целях экологического воспитания рассказать о последствиях ядерного взрыва. Воспитывать в детях стремление к овладению знаниями, к поиску интересных фактов. Планируемые результаты 1. Ученик узнает о механизме деления ядер на основе капельной модели ядра, условия для осуществления цепных ядерных реакций; познакомится с принципом действия атомного реактора, как источника энергии. 2. Ученик научится объяснять и определять энергетический выход ядерных реакций на основе графика зависимости удельной энергии от массового числа. 4 Ученик научится полно и точно выражать свои мысли, пользуясь физическими терминами4 организовывать и планировать учебное взаимопонимание с учителем и сверстниками. 5. Ученик узнает о роли советских ученых в развитии науки и техники. Техническое обеспечение урока Презентация в Microsoft Power Point. Справочные таблицы "Относительная атомная масса некоторых изотопов", "Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева". Компьютер, экран, мультимедиапроектор. Электронные издания - 1С: Физика, 7-11 классы из серии "Библиотека наглядных пособий"; 1С: Репетитор, физика; География 9 класс, Экономика и хозяйство России. Учебные видеофильмы "Проблемы и перспективы атомной энергетики", "Операция Гелий" Тесты, составленные с помощью программы "Краб - 2". Инструкция к лабораторной работе (для каждого ученика) Реферат выпускника школы Вихарева Леонида "Ядерная энергетика и охрана окружающей среды". Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока (возможны ссылки на интернет – ресурсы) 1. Организационный момент. Мотивационная основа урока. 2. Изучение темы "Деление ядра урана" с помощью презентационного материала. 3. Домашнее задание. 4. Выполнение лабораторной работы 5. Тематическое тестирование. 6. Подведение итогов, оценки за урок. Примечание: материал рассчитан на 2 урока. В случае необходимости можно его сократить на усмотрение учителя или использовать поэлементно. Ход урока Организационный момент. Приложение 1. Проверка готовности класса к работе. Объявление темы и цели урока. (Слайд 1 и 2) Актуализация знаний. Фронтальный опрос. Назвать состав ядра любого атома. Какой вопрос возникает в связи с гипотезой о том, что ядро состоит из протонов и нейтронов? (Слайд 3) Как называются силы взаимодействия между нуклонами в ядре? Каковы характерные особенности этих сил? Записать формулу для вычисления энергии связи. Изучение новой темы. Параграф 66 прочитать самостоятельно. Форма контроля качества усвоения материала: 3 уровень - ответить устно на вопросы в конце параграфа. 4 уровень - подготовить рассказ о механизме деления ядра. 5 уровень - подготовить "каверзные" вопросы по теме параграфа. (Капельная модель деления ядра урана анимация) Таблица "Цепная ядерная реакция" (Слайд 4) Историческая справка. Кто на самом деле открыл деление ядра урана? 1938 году Ирен Кюри при бомбардировке урана нейтронами открыла новый изотоп, по химическим свойствам напоминающий лантан. Она была на пороге открытия, но ей никто не поверил. Ни Бор, ни Резерфорд. Отто Ганн (химик) и Фриц Штрассман (физик) облучали нитрит уранила нейтронами и сами удивлялись: атом не может разделиться пополам. Штрассман: "как физик, я должен сказать, что это невозможно". Ган: "Но как химик, я с уверенностью могу сказать, что продукт реакции - это радиоактивный барий. Точно также, как и лантан, открытый Ирен Кюри..". Они фактически открыли деление ядра урана. Их статья была опубликована 22 декабря 1938 года. Определение цепной ядерной реакции. Обратить внимание на то, что продукты реакции способны продолжать деление следующих ядер. (Цепная реакция: интерактивная модель) (Слайд 5) Типы ядерных реакций и их использование. А) Взрывная. Используется в атомной бомбе. (Принцип действия атомной бомбы, анимация) (Слайд 6) На экране вы видите страшный гриб из радиоактивных веществ. Это следствие неуправляемой ядерной реакции. Следующие фотографии представляют нашему взору предметы, в которых и происходит эта реакция - атомная и водородная бомбы. Б) Реакция с постоянной скоростью. Используется в атомных реакторах для выработки электроэнергии (Принцип действия ядерного реактора, интерактивная модель) (Слайд 7) В) С замедлением. Используется в атомных реакторах при его остановке. Как сделать ядерную реакцию управляемой? Все дело в массе. Понятие критической массы. Ее значение - 50 кг. Это шар радиусом 9 см. Уран - опасное радиоактивное вещество. Как сделать так, чтобы реакция шла с постоянной скоростью, а масса урана была как можно меньше? А) отражающая оболочка из бериллия. Б) Наличие примесей. Они тормозят нейтроны и тем самым реакция замедляется. В качестве замедлителя используется графит или обыкновенная вода. Что такое тяжелая вода? Итог всех трудов - критическую массу смогли уменьшить до 250 граммов. Энергия при делении ядер урана колоссальна: при сжигании 1 г урана выделяется столько же энергии, сколько выделяет 3 тонны угля или 2,5 тонны нефти. (Слайд 8) (Вопрос на "засыпку": Чему равна плотность урана? Определить плотность урана, если известно, что шар радиусом 9 см имеет массу 50 кг. (Формула объема шара V =4/3R3) Получился довольно - таки значительный результат:16667кг/м3) Атом покорен, НО цивилизация под угрозой. Прав ли был Прометей, давший людям огонь? Мир рванулся вперед, мир сорвался с пружин, Из прекрасного лебедя вырос дракон, Из запретной бутылки был выпущен джин. Человечество сделало главный вывод: в третьей мировой войне не будет победителей, не будет и побежденных. Хиросима и Нагасаки навсегда запомнят те черные дни и тяжелые последствия неизвестной болезни. Память о них будет передаваться из поколение в поколение. Давайте вспомним, какие научные открытия привели человечество к этой страшной трагедии? Слайд - Беккерель. (Слайд 9) Кто этот человек и какое открытие принадлежит ему? Что такое радиоактивность? Как ему удалось обнаружить это явление? Какие исследования проводил с радиоактивными препаратами на себе? Почему радиоактивность доказывает, что атом имеет сложное строение? Какую структуру имеет радиоактивное излучение? Слайд - типы радиоактивных излучений (Слайд 10) - излучение? Почему отклонение в электрическом и магнитном поле слабое? - излучение? Почему - частицы сильно отклоняются в магнитном поле? - излучение? Из какой части атома берутся эти частицы? Итак, что такое радиоактивность? Слайд Пьер и Мария Кюри (Слайд 11) Слайд Фредерик и Ирен Кюри. (Слайд 12) Чем прославили себя эти люди? Какой химический элемент открыла Мари Склодовская-Кюри? Почему она его так назвала? Почему радий называют лучистым? Фрагмент видеофильма "Операция Гелий" (Об открытии радия) Анимация - Строение атома. Кто впервые заговорил об атомарном строении вещества? Первая модель атома имеет историческое название? Почему? Вскоре появилась еще одна модель? Ее название? Как устроен атом? Ядро - это уже неделимая часть или нет? Слайд - Резерфорд. (Слайд 13) Кем была предложена планетарная модель атома? Слайд - Принципиальная схема опыта Резерфорда. Слайд - рассеяние -частиц в опыте Резерфорда Объяснение результатов опыта. Слайд - Строение атомного ядра. (Слайд 14) Какие частицы входят в состав ядра? Как звали человека, открывшего нейтрон? Кто еще стоял на пороге открытия этой частицы? (Резерфорд предполагал, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри) На доске записать условное обозначение протона, нейтрона и электрона. Что можно сказать о массе протона и нейтрона? Почему масса электрона не учитывается и приравнивается к нулю? Слайд - Атомная электростанция. Перспективы атомной энергетики (Слайд 15) Атомная станция . Атомная энергетика России Атом приручили и спрятали под толстым слоем бетона и свинца. Сегодня он используется только в мирных целях. Схема атомного реактора Слайд - И. В. Курчатов. (Слайд 16) Главная идея научной деятельности - физика атомного ядра 1923-1924 гг. - первое самостоятельное исследование радиоактивности снега Работа над реакцией, дающей нейтроны. (книга "Расщепление атомного ядра" (1935). Практические расчеты замедления нейтронов в ядерных реакторах. 1946г. - первый европейский реактор под руководством И. В. Курчатова в Обнинске. Биография ученого Экологические проблемы, связанные с использованием атомных реакторов. (Слайд 17) Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека - от стирки белья до исследования Луны и Марса - требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше. На сегодняшний день энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и надводные корабли с ядерными энергетическими установками. С помощью мирного атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое применение в биологии, сельском хозяйстве, медицине, в освоении космоса нашли радиоактивные изотопы. В России имеется 11 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны. В 30-километровой зоне этих АЭС проживает более 4 млн. человек. Положительное значение атомных электростанций в энергобалансе очевидно. Гидроэнергетика для своей работы требует создание крупных водохранилищ, под которыми затапливаются большие площади плодородных земель по берегам рек, меняется экология и климат, что чаще всего отрицательно влияет на флору и фауну. Вода в водохранилищах застаивается и теряет свое качество, что в свою очередь обостряет проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии досуга. Теплоэнергетические станции в наибольшей степени способствуют разрушению биосферы и природной среды Земли. Они уже истребили многие десятки тонн органического топлива. Для его добычи из сельского хозяйства и других сфер изымаются огромные земельные площади. В местах открытой добычи угля образуются "лунные ландшафты". А повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов тонн оксида серы и радиоактивных изотопов. Все тепловые энергетические установки мира выбрасывают в атмосферу за год до 250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида. Атомные электростанции - третий "кит" в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В случае безаварийной работы атомные электростанции не производят практически никакого загрязнения окружающей среды, кроме, теплового. Правда в результате работы АЭС (и предприятий атомного топливного цикла) образуются радиоактивные отходы, представляющие потенциальную опасность. Однако объем радиоактивных отходов очень мал, они весьма компактны, и их можно хранить в условиях, гарантирующих отсутствие утечки наружу. АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации - это чистые источники энергии. Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести к катастрофическим последствиям. Всего с момента начала эксплуатации атомных станций в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957 г. - в Уиндскейле (Англия), в 1959 г. - в Санта - Сюзанне (США), в 1961 г. - в Айдахо - Фолсе (США), в 1979 г - на АЭС в Три - Майл - Айленд (США), в 1986 г. - на Чернобыльской АЭС (СССР) Слайд - Жизнь без "старости" Сколько живут радиоактивные вещества? Теряют ли они свою радиоактивную силу? Т - период полураспада (Период полураспада, интерактивная модель) Например, уран примерно 1600 лет. Еще пример: среди радиоактивных загрязнений, вызванных аварией на Чернобыльской АЭС, наиболее опасными являются долгоживущие продукты деления, такие, как стронций-90 и цезий-137. Период полураспада первого - 28 лет, второго - 30 лет. Фрагмент видеофильма "Проблемы и перспективы атомной энергетики" Воздействие атомных станций на окружающую среду Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды. Наиболее существенные факторы - локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве, повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации, сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты, изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС, изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов. Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем. Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз "чище" в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее. Отметим важность не только радиационных факторов возможных вредных воздействий АС на экосистемы, но и тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, механическое воздействие на обитателей водоемов-охладителей, изменения гидрологических характеристик прилежащих к АС районов, т.е. весь комплекс техногенных воздействий, влияющих на экологическое благополучие окружающей среды. Слайд А. Д. Сахаров. (Слайды 18, 19) Да, пора эйфории безвозвратно ушла. На науке лежит преступленье, Но к ученым, повинным в создании зла, Постепенно приходит прозренье. Биография ученого. Выскажите личное мнение по рассмотренной теме. (Слайд 20) Домашнее задание. Параграфы 107, 108,109. Записать необходимую информацию в тетрадь. Выполнение лабораторной работы по инструкции. Изучение деления ядра атома урана под действием нейтрона по фотографии треков. Цель работы: Применить закон сохранения импульса для объяснения движения двух ядер, образовавшихся при делении ядра атома урана. Приборы и материалы: Фотография заряженных частиц, образовавшихся в фотоэмульсии при делении ядра атома урана под действием нейтрона (из учебника); линейка измерительная. Пояснения. На данной фотографии вы видите треки двух осколков, образовавшихся при делении ядра атома урана, захватившего нейтрон. Ядро атома урана находилось в покое в точке g, указанной стрелочкой. Выполнение работы: Каким способом зарегистрировано деление ядра атома урана? Пользуясь законом сохранения импульса, поясните, почему осколки деления ядра атома урана двигались в противоположных направлениях? Измерьте длину траектории каждого осколка и поясните, одинакова ли энергия заряды и масса этих осколков? Известно, что при распаде ядра атома урана освобождается еще 2-3 нейтрона. Как вы считаете, в каком направлении двигались эти нейтроны? Почему их треков не видно на этой фотографии? Почему искривлен трек левого осколка? Известно, осколки ядра урана представляют собой ядра атомов разных химических элементов из середины таблицы Д. И. Менделеева. Например, одна из возможных реакций может быть записана в виде: 92U + 0n1 56Ва + X + 0n1 На основе закона сохранения заряда идентифицируйте второй осколок. Можно ли заранее предугадать, какие именно осколки получатся при делении конкретного ядра? От чего это зависит? Предлагается пофантазировать: какую реакцию деления ядра урана вы можете предложить? Известно, что критическая масса для урана равна примерно 50 кг. Это шар радиусом 9 см. Используя эти данные, попытайтесь определить плотность урана. Примечание: Оценка "3" ставится за 4 любых верно выполненных задания; "4" - за 7 выполненных заданий. Если работа выполнена полностью и без ошибок , она оценивается на "отлично" Выполнение тестового задания Заключение Мы с вами рассмотрели жизнь некоторых ученых, внесших наиболее яркий вклад в развитие физики. Как вы понимаете, этими именами не заканчивается список выдающихся ученых. В современной науке исследования проводятся целыми институтами, научными лабораториями. Может быть, вы или ваши сверстники внесете посильную лепту в рассмотрение данного раздела физики. Приложение 2 Приложение 3
Автор(ы): Мязина С. П.
Скачать: Физика 11кл - урок.docxПриложение 3 Из жизни замечательных физиков. СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ Мария (1867-1934), французский физик и химик, одна из создателей учения о радиоактивности, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1907) и почетный член АН СССР (1926). По происхождению полька, с 1891 жила во Франции. Обнаружила радиоактивность тория (1898). Совместно с мужем — П. Кюри открыла (1898) полоний и радий. Ввела термин «радиоактивность». Нобелевская премия по физике за исследования радиоактивности (1903, совместно с П. Кюри и А. А. Беккерелем). Получила (1910, совместно с А. Деберном) металлический радий, исследовала его свойства (Нобелевская премия по химии, 1911). Разработала методы радиоактивных измерений, впервые применила радиоактивное излучение в медицинских целях. Родилась 7 ноября 1867 в Варшаве в семье преподавателей. В 1883 окончила гимназию в Варшаве, несколько лет преподавала в одной из варшавских средних школ, давала частные уроки. В 1891–1894 училась в Парижском университете, получила два диплома – по физике (1893) и математике (1894). В 1895 вышла замуж за французского физика Пьера Кюри и начала работать в его лаборатории в Школе индустриальной физики и химии в Париже. Занималась изучением свойств магнитных материалов. В 1897 начала исследования радиоактивного излучения солей урана. Обнаружила, что радиоактивность некоторых минералов, содержавших уран, намного интенсивнее, чем можно было ожидать, и предположила, что эти минералы (урановая смолка, хальколит и аутонит) содержат неизвестный радиоактивный элемент. В июле 1898 супруги Кюри открыли новый химический элемент, названный ими полонием, а в декабре – еще один, получивший название радий. В 1902 Склодовская-Кюри получила дециграмм чистой соли радия, определила атомную массу, физические и химические свойства этого элемента. В 1903 защитила докторскую диссертацию. В том же году за исследования радиоактивности супругам Кюри совместно с А.Беккерелем была присуждена Нобелевская премия по физике. После гибели мужа в 1906 Мария Кюри заняла его кафедру в Парижском университете. Получила металлический радий и более точно определила его атомную массу. За эту работу в 1911 Мария Кюри была во второй раз удостоена Нобелевской премии (на этот раз по химии). В 1914 возглавила физико-химический отдел Института радия в Париже, основанного при ее участии. Во время Первой мировой войны Мария Кюри организовала 220 передвижных рентгеновских установок для госпиталей Франции. Умерла Мария Кюри в Салланше (Франция) 4 июля 1934 от лучевой болезни. КЮРИ Пьер (1859–1906), французский физик, удостоенный в 1903 Нобелевской премии по физике (совместно со своей женой М.Складовской-Кюри и А.Беккерелем) за исследования радиоактивности. Родился 15 мая 1859 в Париже в семье врача. Учился дома, уже в 16 лет получил ученую степень бакалавра Парижского университета (Сорбонны), а спустя два года – степень лиценциата (магистра) физических наук. С 1878 работал вместе с братом Полем Жаном в минералогической лаборатории Сорбонны. Здесь братья открыли пьезоэлектрический эффект – появление зарядов на поверхности некоторых кристаллов при механическом воздействии – и обратный ему эффект ультразвуковых колебаний кристаллов под действием переменного электрического поля. Братья Кюри создали пьезоэлектрический кварцевый балансир, который можно считать предшественником основного узла современных кварцевых часов. В 1882 по рекомендации английского физика У.Томсона Кюри был назначен руководителем лаборатории Муниципальной школы промышленной физики и химии и оставался главой этой лаборатории на протяжении 22 лет. В 1883–1895 он выполнил большую серию работ по физике кристаллов; в своей докторской диссертации установил зависимость между температурой и намагниченностью, названную впоследствии законом Кюри; критическая точка, в которой вещество теряет намагниченность, была названа точкой Кюри. В 1895 П.Кюри женился на польской студентке Марии Склодовской, которая с 1897 приступила к исследованиям радиоактивности, вскоре полностью поглотившим и Пьера. Супруги Кюри поставили своей целью выделить из урановой руды химический компонент, обладавший большей радиоактивностью, чем сама руда и содержавшиеся в ней уран и торий. В июне 1898 они опубликовали сообщение об открытии одного из новых элементов – полония, а в декабре – об открытии радия. Чтобы получить достаточное количество радия для определения его атомной массы, супруги переработали несколько тонн урановой смоляной обманки (руды); химическое разделение производилось в огромных чанах, установленных в дырявом сарае, а анализы – в убогой лаборатории Муниципальной школы. К 1902 была накоплена 0,1 г хлорида радия. Это необычное вещество, испускавшее голубоватое свечение и тепло, привлекло к себе внимание не только ученых, но и широкой общественности. Признание не заставило себя ждать, и в 1903 супругам Кюри была присуждена половина Нобелевской премии по физике за «их совместные исследования явлений радиации, открытых А.Беккерелем», получившим вторую половину премии. В своей Нобелевской лекции, прочитанной два года спустя, Кюри впервые отметил ту опасность, которую представляют радиоактивные вещества, и добавил, что «принадлежит к числу тех, кто вместе с Нобелем считает, что новые открытия принесут человечеству больше бед, чем добра». Несмотря на нехватку средств на исследования, супруги Кюри отказались от патента на свой экстракционный метод и от коммерческого использования радия – по их убеждению, это противоречило бы свободному обмену знаниями. В 1903 Лондонское королевское общество присудило Кюри медаль Дэви, а в 1904 он был удостоен золотой медали Маттеуччи Академии наук Италии. В 1905 его избрали во Французскую академию наук. В 1904 Кюри был назначен профессором физики Сорбонны. Улучшилось финансирование исследований, предполагалось создание новой лаборатории – казалось, что последующие годы принесут новые научные достижения. Однако 19 апреля 1906 Кюри, переходя улицу в Париже, поскользнулся и попал под экипаж. Смерть наступила мгновенно. КУРЧАТОВ Игорь Васильевич (1902-1960), российский физик, организатор и руководитель работ по атомной науке и технике в СССР, академик АН СССР (1943), трижды Герой Социалистического Труда (1949, 1951, 1954). Исследовал сегнетоэлектрики. Совместно с сотрудниками обнаружил ядерную изомерию. Под руководством Курчатова сооружен первый отечественный циклотрон (1939), открыто спонтанное деление ядер урана (1940), разработана противоминная защита кораблей, созданы первый в Европе ядерный реактор (1946), первая в СССР атомная бомба (1949), первые в мире термоядерная бомба (1953) и АЭС (1954). Основатель и первый директор Института атомной энергии (с 1943, с 1960 — имени Курчатова). Ленинская премия (1957), Государственная премия СССР (1942, 1949, 1951, 1954). Родился 12 (25) января 1903 в г.Сим (ныне Челябинская обл.) в семье землемера. В 1908 вместе с семьей переехал в Симбирск, в 1912 – в Симферополь. В 1920 по окончании гимназии поступил в Крымский университет, который окончил в 1923 по специальности «физика». Параллельно учебе работал сначала в деревообделочной мастерской, затем воспитателем в детском доме и препаратором в физической лаборатории при университете. В конце 1923 переехал в Петроград, поступил на кораблестроительный факультет Политехнического института. Работал в Слуцкой магнитно-метеорологической обсерватории. Здесь было выполнено первое научное исследование ученого – о радиоактивности снега. В 1925 Курчатов был приглашен в Физико-технический институт в Ленинграде. Здесь он работал до 1942, с 1930 – заведующим лабораторией. Научные исследования Курчатова в эти годы шли в двух направлениях: до 1932 он занимался изучением электрических свойств твердых тел, после 1932 – вопросами излучения атомного ядра. Большую поддержку в организации исследований в этой области, считавшейся в то время весьма далекой от практического применения, оказал А.Ф.Иоффе, который добился разрешения организовать в своем институте отдел ядерной физики и некоторое время сам возглавлял его, а через полгода назначил руководителем отдела Курчатова. В 1933 была построена высоковольтная установка и ускорительная трубка для ускорения протонов до энергии 350 кэВ, сконструированы высоковольтные установки в Харьковском ФТИ. В 1934 Курчатов начал исследования по нейтронной физике. В 1937 при прямом руководстве Курчатова был запущен крупный советский циклотрон. Начиная с 1939 ученый работал над проблемой деления тяжелых ядер. В 1940 под его руководством Г.Н.Флёров и К.А.Петржак открыли явление самопроизвольного распада ядер урана, в том же году была доказана возможность цепной ядерной реакции в системе с ураном и тяжелой водой. С началом войны Курчатову пришлось на время оставить ядерную физику и заняться проблемой создания системы противоминной защиты кораблей. В 1943 в СССР начались работы по преодолению атомной монополии США. Их организация была поручена Курчатову. Работы начались в так называемой Лаборатории №2 АН СССР (ЛИПАН), ставшей впоследствии Институтом атомной энергии, а в 1946 в пригороде Арзамаса в условиях строжайшей секретности был организован научный центр под условным названием КБ-11, известный ныне как Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (Арзамас-16). Здесь над созданием атомного оружия трудились такие ученые, как Ю. Б. Харитон, А.Д.Сахаров, И.В.Тамм, Л.Б.Зельдович, Д.А.Франк-Каменецкий и другие. За рекордно короткий срок цель была достигнута, и в 1949 состоялись испытания советской атомной бомбы, а в 1953 – водородной. В 1946 в ЛИПАНе под прямым руководством Курчатова был запущен первый советский уран-графитовый реактор, затем более мощные ядерные реакторы. В 1954 вступила в строй первая в мире атомная электростанция. В начале 1950-х в СССР были начаты исследования по проблеме управляемого термоядерного синтеза, которые тоже находились под постоянным контролем Курчатова. Научные достижения Курчатова отмечены многими правительственными наградами (трижды Герой социалистического труда, Ленинская премия, Государственная премия). В 1959 он был награжден Золотой медалью Ф.Жолио-Кюри. Президиумом АН СССР учреждена золотая медаль и премия им. Курчатова. Курчатовием назван 104-й элемент периодической системы Менделеева. Умер Курчатов в Москве 7 февраля 1960. САХАРОВ Андрей Дмитриевич (1921–1989), советский физик и правозащитник. Родился в Москве 21 мая 1921г. В 1938 поступил на физический факультет МГУ, который окончил с отличием в 1942. В годы Второй мировой войны работал инженером на большом военном заводе в Ульяновске. Сделал несколько изобретений, написал ряд статей по теоретической физике и отослал их в Москву на рецензию. И хотя эти первые работы не были опубликованы, они, по словам самого Сахарова, дали ему «то чувство уверенности в своих силах, которое так необходимо каждому ученому». В 1945 Сахаров поступил в аспирантуру Физического института им. П.Н.Лебедева в Москве, где его научным руководителем стал И.Е.Тамм. В ноябре 1947 защитил диссертацию. В 1948 был включен в группу ученых, работавших над созданием ядерного оружия. Первое испытание советской водородной бомбы, «отцом» которой считается Сахаров, состоялось в 1953. Начиная с 1950г. Сахаров вместе с Таммом занимался проблемами управляемого термоядерного синтеза. Ими был предложен принцип магнитной термоизоляции плазмы. В 1952 по инициативе Сахарова были начаты экспериментальные работы по созданию взрывомагнитных генераторов – устройств, в которых энергия взрыва химической или ядерной реакции преобразуется в энергию магнитного поля. В 1964 в ходе этих работ удалось получить рекордно большое магнитное поле – 25 млн. Тл. В 1953 Сахаров был избран действительным членом АН СССР. Работая над созданием термоядерного оружия, Сахаров как никто другой осознавал его огромную опасность для человечества. С конца 1950-х годов он стал активно выступать за ограничение его испытаний. Именно Сахаров убедил Н.С.Хрущева вступить в переговоры о запрещении испытаний ядерного оружия в трех средах, завершившиеся подписанием Московского договора в 1963. В следующем году Сахаров выступил против попыток оживить дискредитировавшую себя теорию наследственности Т.Д.Лысенко. В 1967 участвовал в работе Комитета по защите Байкала. К 1966–1967 относятся первые обращения Сахарова в защиту жертв политических репрессий. В статье Размышления о прогрессе, мирном сосуществовании и интеллектуальной свободе, опубликованной на Западе в 1968, Сахаров обращал внимание на опасность ядерной войны, пагубность политики диктаторских режимов и выступал за развитие открытых демократических обществ в СССР и США. После опубликования этой статьи Сахаров был отстранен от работ по секретной тематике и в 1969 вернулся в Физический институт, где занимался теорией элементарных частиц, теорией гравитации, космологией. В 1970 Сахаров стал одним из учредителей Московского комитета по правам человека. Он защищал своих коллег и друзей, подвергавшихся преследованиям со стороны властей, выступал за право на эмиграцию, отмену смертной казни, против принудительного лечения политических оппонентов режима в психиатрических больницах, высказывался по таким проблемам, как загрязнение окружающей среды. Правозащитная деятельность Сахарова была отмечена Нобелевской премией мира 1975. В декабре 1979, сразу после ввода советских войск в Афганистан, Сахаров публично выступил с осуждением агрессии. Был лишен всех правительственных наград СССР (ордена Ленина, звания трижды Героя Социалистического Труда, лауреата Ленинской и Государственной премий). 22 января 1980 Сахаров был выслан в Горький, пробыл в изоляции от внешнего мира 7 лет, дважды объявлял голодовку в знак протеста против незаконных действий властей по отношению к его родным и близким. В декабре 1986 Сахаров был возвращен в Москву по распоряжению М.С.Горбачева. В марте 1989 Сахаров был избран народным депутатом СССР от Академии наук. Стал одним из лидеров группы наиболее радикально настроенных депутатов, выступавших за быструю экономическую и политическую децентрализацию в стране и отмену привилегированного положения Коммунистической партии. Умер Сахаров в Москве 14 декабря 1989.
Автор(ы): Мязина С. П.
Скачать: Физика 11кл - Приложение 3.docxАвтор(ы): Мязина С. П.
Скачать: Физика 11кл - Приложение 2.zipАвтор(ы): Мязина С. П.
Скачать: Физика 11кл - Приложение 1.zip
