General physics
    Об уроке
    Learning Objectives:

    Learning Objectives

    • Understand the structure of the atomic nucleus and nuclear forces.
    • Learn about radioactive decay, half-life, and nuclear reactions.
    • Explore applications of nuclear physics in energy and medicine.
    Перевод
    • Атом ядросының құрылымы мен ядролық күштерді түсіну.
    • Радиоактивті ыдырау, жартылай ыдырау периоды және ядролық реакциялар туралы білу.
    • Ядролық физиканың энергия мен медицинадағы қолдануларын зерттеу.
    Language Goals:

    Language Goals

    • Learn technical terms related to nuclear physics.
    • Practice explaining nuclear processes in English.
    • Enhance comprehension of scientific texts about nuclear phenomena.
    Перевод
    • Ядролық физикаға қатысты техникалық терминдерді үйрену.
    • Ядролық процестерді ағылшын тілінде түсіндіруді тәжірибелеу.
    • Ядролық құбылыстар туралы ғылыми мәтіндерді түсіну қабілетін арттыру.
    Terminology:

    Terminology

    Term (English)Translation (Kazakh)
    Atomic NucleusАтом ядросы
    Radioactive DecayРадиоактивті ыдырау
    Half-LifeЖартылай ыдырау периоды
    FissionБөліну
    FusionҚосылу
    Glossary:

    Glossary

    Atomic Nucleus: The dense, positively charged core of an atom composed of protons and neutrons.

    Перевод
    Протондар мен нейтрондардан тұратын, тығыз және оң зарядталған атом ядросы.

    Radioactive Decay: The process by which unstable atomic nuclei lose energy by emitting radiation.

    Перевод
    Тұрақсыз атом ядроларының радиация шығарып энергиясын жоғалту процесі.

    Half-Life: The time required for half of the radioactive atoms in a sample to decay.

    Перевод
    Үлгідегі радиоактивті атомдардың жартысының ыдырауы үшін қажет уақыт.

    Fission: The splitting of a heavy nucleus into lighter nuclei, releasing energy.

    Перевод
    Ауыр ядроның жеңіл ядроларға бөлініп, энергия бөліну процесі.

    Fusion: The process of combining light nuclei to form a heavier nucleus, releasing energy.

    Перевод
    Жеңіл ядроларды қосып, ауыр ядроны құрастыру және энергия шығару процесі.
    Theory:

    Theory

    Nuclear physics focuses on the study of atomic nuclei and their interactions. The nucleus contains protons (positively charged) and neutrons (neutral), which are held together by the strong nuclear force. Key concepts include:

    • Radioactive Decay: Unstable nuclei emit radiation (alpha, beta, or gamma) to become more stable.
    • Fission: A heavy nucleus splits into smaller nuclei, releasing large amounts of energy, as used in nuclear reactors.
    • Fusion: Light nuclei combine to form a heavier nucleus, a process that powers the Sun.

    Einstein’s equation, E = mc², explains how mass is converted into energy in these processes.

    Перевод

    Ядролық физика атом ядролары мен олардың өзара әрекеттесуін зерттеуге бағытталған. Ядро протондардан (оң зарядталған) және нейтрондардан (бейтарап) тұрады, оларды күшті ядролық күш біріктіреді. Негізгі ұғымдар:

    • Радиоактивті ыдырау: Тұрақсыз ядролар альфа, бета немесе гамма сәулеленуін шығарып, тұрақты күйге көшеді.
    • Бөліну: Ауыр ядро кіші ядроларға бөлініп, көп мөлшерде энергия шығарады, мысалы, ядролық реакторларда қолданылады.
    • Қосылу: Жеңіл ядролар бірігіп, ауыр ядроны құрайды, бұл процесс Күннің энергия көзі болып табылады.

    Эйнштейннің E = mc² теңдеуі осы процестерде массаның энергияға айналуын түсіндіреді.

    Exercises on Memorization:

    Exercises on Memorization

    1. Define «radioactive decay» in your own words.
    2. Explain the difference between fission and fusion.
    3. Match the following terms with their definitions:
      • Fission
      • Fusion
      • Half-Life
    Перевод
    1. «Радиоактивті ыдырауды» өз сөзіңізбен анықтаңыз.
    2. Бөліну мен қосылу арасындағы айырмашылықты түсіндіріңіз.
    3. Келесі терминдерді олардың анықтамаларымен сәйкестендіріңіз:
      • Бөліну
      • Қосылу
      • Жартылай ыдырау периоды
    Video Tutorial:

    Video Tutorial


    Examples:

    Examples

    Example: Calculate the energy released in the fission of 1 kg of uranium-235. Assume the energy per fission is 200 MeV.

    Fission energy example

    Solution
    1 kg of uranium contains approximately 2.56 × 10²⁴ nuclei. Energy per fission = 200 MeV = 3.2 × 10⁻¹¹ J.
    Total energy = (2.56 × 10²⁴) × (3.2 × 10⁻¹¹) = 8.2 × 10¹³ J.
    [/p]
    Investigation Task:

    Investigation Task

    Use the simulation below to explore radioactive decay and half-life:


    Answer
    Observe that as time progresses, the number of undecayed nuclei decreases exponentially, demonstrating the concept of half-life.
    Collaborative Activity:

    Collaborative Activity

    In pairs or groups, research the benefits and risks of using nuclear power for energy production. Present your findings to the class.

    Перевод

    Жұпта немесе топта ядролық энергияны энергия өндіруде пайдаланудың артықшылықтары мен қауіптерін зерттеңіз. Сыныпқа өз деректеріңізді таныстырыңыз.

    Additional Resources:

    Additional Resources

    Visit Save My Exams for more practice questions and resources on nuclear physics.

    Reflection:

    Reflection

    Reflect on today’s lesson by answering the following:

    • What is one key concept you learned about nuclear physics?
    • What challenges did you face in understanding nuclear processes?
    • How can nuclear physics be applied in real-world scenarios?
    Перевод

    Бүгінгі сабақ туралы келесі сұрақтарға жауап бере отырып ой жүгіртіңіз:

    • Ядролық физика туралы қандай негізгі ұғымды білдіңіз?
    • Ядролық процестерді түсінуде қандай қиындықтарға тап болдыңыз?
    • Ядролық физиканы нақты өмірде қалай қолдануға болады?