Анатомия атома, интеллектуально-познавательная игра

"ат"  :   "Мир рвался в опытах Кюри огромной ядерною бомбой…"  Эти слова поэта Андрея Белого оказались пророческими. Первый шаг к освобождению ядерной энергии и её использованию в мирных и, к сожалению, в немирных целях был сделан в опытах второго поколения знаменитой семьи, а именно Фредерика и Ирен Жолио-Кюри.

"ом"  :    6 января 1939 года в журнале "Naturwissenschaft" была опубликована статья немецких учёных Отто Гана и Фрица Штрассмана" О доказательстве получения и поведения земельно-щелочных металлов, возникающих при облучении урана нейтронами".

"ат"  :   Сами учёные очень осторожно выразились по поводу полученных ими результатов, так как они противоречили всему прошлому опыту ядерной физики.

"ом"  :    Одновременно с редакцией журнала копию статьи авторы послали недавно эмигрировавшей из Германии в Швецию  Лизе Мейтнер. Она и её племянник Отто Фриш сразу поняли, что открыто расщепление атомного ядра.

"ат"  :   Практически одновременно к подобным выводам пришёл и Фредерик Жолио-Кюри, который к тому времени стал лауреатом Нобелевской премии и возглавлял кафедру ядерной физики в Сорбонне.

"ом"  :    Как же происходит процесс деления ядра?   (Смотрит на перепутанные местами плитки очередного конкурса).  Надо спросить игроков!

(КОНКУРС "плиточники")              (см. ПРИЛОЖЕНИЕ)

"ом"  :    Все эти открытия ядерной физики не прошли мимо внимания советских учёных. И.В.Курчатов и Г.Н.Флёров отвели подобным исследованиям центральное место в лаборатории Курчатова. В Ленинграде этой проблемой занялся Радиевый институт  во  главе  с  В.Г. Хлопиным,  в  Москве  –  И.М. Франк,   в  Харькове  – А.И. Лейпунский.

"ат"  :  Нильс Бор теоретически предположил, а Энрико Фер­ми, который эмигрировал из Италии в 1938 г. в США от фашист­ского режима Муссолини, и группа американских физи­ков экспериментально доказали, что в природной смеси изотопов урана под действием нейтронов делится не бо­лее распространенный изотоп (уран-238), а менее рас­пространенный уран-235 (0,72%).

"ом"  :      Советские физики Ю. Б. Харитон и Я. Б. Зельдович, а вслед за ними датчанин Н. Бор теоретически показали возмож­ность осуществления цепной реакции деления ядер ура-на-235, а Жан Перрен примерно оценил размеры массы урана, необходимой для протекания в ней самоподдер­живающейся цепной реакции деления.

"ат"  :  По свидетельству президента Академии наук СССР академика А. П. Александрова: к концу 1940 г. И. В. Курчатов и Ю. Б. Харитон разработали обстоятельный план работ по осуществлению цепной реакции деления с предложением  создать устройство для её осуществления.

"ом"  :      То есть, то,   что   мы   сегодня   называем   атомным   реактором. Интересно, как же он устроен? Игроки, подскажете?

(КОНКУРС "физики-ядерщики")      (см. ПРИЛОЖЕНИЕ)

"ат"  :  22 сентября 1939 г. в физико-техническом институте в Ленинграде И. В. Курчатов заложил первый камень в здание нового циклотрона — крупнейшего в Европе — с массой магнита 75 т и диаметром полюсов 1200 мм. Пуск циклотрона был намечен на 1 января 1942 г., но помеша­ла война.

(Звучит отрывок из песни "Священная война". Слова В.И. Лебедева-Кумача, музыка А.В. Александрова)

"ом"  :      Жолио-Кюри с группой сотрудников подали пять за­явок на патенты, описывающие принципы конструирова­ния и использования атомных реакторов. 30 октября 1939 г. он передал парижской Академии наук конверт с условием, что с его содержимым ознакомятся через 10 лет.

"ат"  :  В 1949 г. конверт был вскрыт, и оказалось, что в нём находились материалы, показывающие полную возможность  создания ядерного реактора на тяжелой воде.

"ом"  :      Почти бесспорно, что Ф. Жолио-Кюри построил бы пер­вый реактор раньше, чем Э. Ферми в США, но помешала война. Ф. Жолио-Кюри остался в Париже и стал участни­ком  французского   движения    Сопротивления.   Научную работу он практически не вел до полного изгнания фа­шистов из Франции.

(Вновь звучит отрывок из песни "Священная война")

"ом"  :      В августе 1939 г. А. Эйнштейн направил президенту США Ф. Рузвельту письмо о возможной опасности соз­дания нового оружия колоссальной силы —  атомной бом­бы — в  фашистской  Германии.   Он   предупреждал,  что уран   может   стать   в   самом     ближайшем     будущем новым и важным источником энергии, это повлечет за со­бой и попытки создания бомб нового типа, обладающих чрезвычайно большой мощностью.

"ат"  : 21 октября 1939 г. состоялось   первое   заседание   Уранового  комитета  США. Ядерные исследования на многие годы были засекречены в связи с войной.

"ом"  :      В последний вторник предвоенный стоял июньский тёплый день;

Он был совсем обыкновенный: на Марсовом цвела сирень,

Совет учёный факультета в тот день беспечно заседал,

О поглощенье квантов света ты оппонентом отвечал.

Доволен был твой шеф маститый; я видел по его лицу,

Что диссертации защита идёт к победному концу.

"ат"  :  Не знал ты, что другой защиты уж близок яростный момент

           И будут в Порхове убиты профессор, токарь и студент.[2]

"ом"  :      История ещё не знала такого массового героизма, мужества, стойкости и отваги, какие показало молодое поколение нашей страны.

"ат"  :  Миллионы юношей и девушек, зачастую наших ровесников, вставали в строй защитников Родины.

"ом"  :      На какое-то время нашим физикам-ядерщикам пришлось оставить научные исследования в области атома и заняться вопросами обороны страны.

"ат"  :   Но разведка доносила тревожные сведения о том, что Англия и США в тайне от союзной для них тогда России вплотную подошли к созданию атомного оружия. Почему – в тайне?  Против кого оно будет направлено?

"ом"  :      И лишь в марте 1942 года после получения дополнительной информации из Лондона Берия соглашается подписать письмо Сталину, подготовленное научно-технической разведкой, о реальности создания атомного оружия.

"ат"  :   Научное руководство всеми научно-исследовательскими работами по атомной проблеме было возложено на И.В. Курчатова.

"ом"  :      Благодаря неимоверным усилиям нашего народа в мае 1945 года мир праздновал Победу над фашистской чумой! А в секретных лабораториях наши учёные были вынуждены продолжать сражение. Сражение за создание нового смертоносного оружия, которое, как это ни странно звучит, должно было предотвратить новую войну.

"ат"  :  Наша страна была истощена жестокой войной. Погибли десятки миллионов человек, оказались разрушенными более 30000 промышленных предприятий, около 1700 городов и 70 тысяч деревень. А нужно было в кратчайшие сроки повторить тот же рывок и тот же гигантский объём работ, который был даже для американской промышленности сопряжён с большими трудностями.

"ом"  : И всё же в 1949 году к изумлению научной и политической элиты США, надеявшейся на долголетие своей атомной монополии, истерзанный войной Советский Союз произведёт первое испытание ядерного оружия.   

"ат"  :  А первый в мире реальный водородный заряд, содержащий термоядерное горючее, был испытан в нашей стране 12 августа 1953 года. Он имел габариты первой американской атомной бомбы, но в 20 раз превосходил её по мощности.

"ом"  : Хорошо, что сегодня мы не знаем ужасов той, минувшей войны.

"ат"  :  И ведём "атомное" сражение лишь в игре.

"ом"  : И итоги нашего "сражения" носят вполне мирный, дружеский характер.

"ат"  :  Для объявления итогов игры на сцену приглашается представитель жюри.

(Объявляются итоги интеллектуально-познавательной игры, вручаются сувениры всем игрокам)

"ом"  :  Мы не видели войны. Мы не можем вспомнить о ней так, как это делают свидетели тех страшных дней. Но мы можем помнить о войне и вспоминать тех, кто воевал, кто погиб, защищая будущее, значит и нас тоже.  И эта память живёт в наших сердцах.

"ат"  :  Прошла война, прошла страда, но боль взывает к людям:

Давайте, люди, никогда об этом не забудем.

Пусть память верную о ней хранят, об этой муке,

И дети нынешних детей, и наших внуков внуки…

Затем, чтоб этого забыть не смели поколенья.

Затем, чтоб нам счастливей быть, а счастье – не в забвенье.[3]

(Звучит "Журавлиная песня". Слова Р. Гамзатова в переводе Н. ГребневаБ музыка Я. Френкеля).

Диагностика мероприятия.                       (см. ПРИЛОЖЕНИЕ)

ЛИТЕРАТУРА

1.      Каждый делал всё, что мог.// Наука и жизнь, № 11, 1994.//

2.      Муза в храме науки.// Сост. В.Ф. Ноздрёв. М.: Советская Россия, 1988

3.      Радунская И.Л. Предчувствия и свершения. М.: Детская литература, 1987

4.      Советские физики шли своим путём.// Наука и жизнь, № 12, 1993.//

5.      Хрестоматия по физике.// Под ред. Б.И. Спасского. М.: Просвещение, 1987

6.      Чернощёкова Т.М., Френкель.  В.Я. И.В. Курчатов. М.: Просвещение, 1989

7.      Шалинец А.Б., Фадеев Г.Н.  Радиоактивные элементы. М.: Просвещение, 1981

ПРИЛОЖЕНИЕ

I. Диагностика

Входная диагностика. При входе в зал всем зрителям и участникам организаторы из числа 11-классников предлагают определить своё знание об атомной физике. Для этого участник диагностики наклеивает кружочек-«атом»  из цветной самоклеющейся бумаги на лист ватмана по принципу: «Я знаю много – наклеить «атом» в центр круга; чем меньше я знаю, тем мой «атом» дальше от круга».

Итоговая диагностика.

В заключительном слове учитель физики просит зрителей и участников игры, покидая зал, обязательно наклеить на ватман с названием игры одну из «элементарных частиц»: протон, если игра понравилась; электрон, если игра не понравилась; нейтрон, если впечатление от игры среднее.

II. Конкурсы

За победу в конкурсе команда получает жетон-"атом":

КОНКУРС "допиши две буквы"

От команды вызывается по одному "знатоку правил правописания". Каждый получает одинаковый набор карточек с   именами/фамилиями   учёных, в которых пропущены по две буквы. Необходимо восстановить эти буквы (фломастером). Оцениваются быстрота и правильность выполнения.

БЕККЕРЕЛЬ    ДЕМОКРИТ    КУРЧАТОВ    ЛОМОНОСОВ     

     МЕНДЕЛЕЕВ       РЕЗЕРФОРД      СКЛОДОВСКАЯ

КОНКУРС   "фотографов"

А теперь новый участник команды – "фотограф" – должен правильно расположить карточки с   именами/фамилиями   учёных из предыдущего конкурса под соответствующими фотографиями учёных, размещённых на небольших переносных стендах, одинаковых для обеих команд.

КОНКУРС    "конструкторов"

Каждая команда делегирует по одному "конструктору", который получает коробочки с разноцветными пластилиновыми шариками. Надписи на коробочках: водород (чёрные), кислород (синие), азот (красные), натрий (жёлтые), хлор (зелёные).   Задание: как можно быстрее и правильнее собрать по одной молекуле веществ – воды, газообразного азота, поваренной соли.

КОНКУРС     "по   памяти"

(На сцене обращённая к зрителям таблица Менделеева).

Задание одному представителю от каждой команды с "лучшей памятью":

какой элемент имеет №3 ? …№5 ? …№8 ? …№11 ? …№82 ? …№83 ? …№92 ? …№94 ?      

(Ответы:  Li, B, O, Na, Pb, Bi, U, Pu.)

КОНКУРС   "математиков"

"Лучший математик" от каждой команды должен подсчитать сколько протонов, нейтронов и электронов содержат нейтральные атомы:

1 команда – тория 90Th234 и кремния  14Si26 ;

2 команда – нептуния 93Np237 и алюминия  13Al27 .

КОНКУРС  "художников"

Используя результаты "своего математика" "лучший художник" изображает фломастером на листе (А3)  один из доставшихся команде атом (на выбор!).

КОНКУРС "детективов"

"Детектив" команды дописывает ядерную реакцию. 

1 команда:   88Rd226 → 2He4 + …   (Ответ: 86Rn222)       2 команда:    92U238 → 2He4 + …   (Ответ: )

            КОНКУРС "Операторы ЭВМ"

Один участник от каждой команды с помощью «ЭВМ» – микрокалькулятора должен как можно быстрее и правильнее найти энергию связи одного и того же атомного ядра 1Н3 трития. Игроки получают все необходимые для расчётов данные в виде таблицы из сборника задач (например, авторов Рымкевич любого года издания).

            КОНКУРС "биологи, медики"

Участники команд по очереди зачитывают небольшие сообщения на заданную заранее тему. Например, это могут быть темы: "Применение радиоактивных изотопов" и "В чём состоит опасность радиоактивного излучения". Заранее оговаривается время выступления (не больше 4-5 минут).

                                                     КОНКУРС "плиточники"

Каждому «плиточнику» (по одному из команды) выдаётся «перепутанная плитка», из которой он должен в кратчайшее время сложить некий ядерный процесс. Комментарий ведущих: «Полученное Вами плиточное панно физик-ядерщик разместит в своём офисе».   Два таких рисунка разрезают на 8-10 прямоугольников-«плиток» и вручают игрокам.

                                                     КОНКУРС "физики-ядерщики"

Каждому игроку (по одному из команды), «физику-ядерщику» выдаётся «схема ядерного реактора». Необходимо подписать его элементы. Оцениваются правильность, полнота ответа, быстрота.

МЕТОДИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ ОРГАНИЗАТОРАМ

1.        Материалы данной разработки могут быть использованы частично: или как монтаж для вечера физики (текст ведущих), или как небольшой конкурс на тему ядерной физики (только конкурсы).

2.        Содержание конкурсов носит рекомендательный характер, и по желанию организаторов может быть изменено.

3.        Диагностика также может принять иной вид.

4.      Музыкальное сопровождение (фонограммы) может быть другим, например, исполнение песен «вживую», силами школьного ансамбля.

[1]           Отрывок из стихотворения Семёна Гудзенко "Моё поколение"

[2]           Г.В. Кисунько "В последний вторник предвоенный".

[3]           Отрывок из поэмы А.Т. Твардовского "Дом у дороги"

Страницы: 1, 2