7.ชุดกิจกรรมประกอบการเรียนรู้ เรื่อง ครึ่งชีวิต

ก

ข

คำนำ

ชุดกิจกรรมการเรียนรูเ้ ป็นสื่อทใ่ี ช้ในกระบวนการจัดกจิ กรรมการเรียนการสอนทเ่ี นน้ ผเู้ รยี น
เป็นสำคญั โดยจัดทำใหส้ อดคล้องกับหลักสตู รการศึกษาข้นั พ้นื ฐาน พุทธศักราช 2551
เพอื่ มุ่งเนน้ ใหผ้ ูเ้ รียนได้ศกึ ษาความรู้ดว้ ยตวั เองซ่งึ ผู้เรียนสามารถสบื เสาะหาความรู้ (5 E)
ด้วยทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรอ์ ย่างมีขนั้ ตอน เป็นการจดั การเรียนแบบกจิ กรรมกลุม่
จึงมีความจำเปน็ ต้องจดั ทำคมู่ ือในการใช้ชุดกจิ กรรมการเรียนรตู้ ามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้
(5E) บูรณาการการจัดการเรยี นรู้ STEM เร่ือง ครึ่งชีวติ รายวชิ าฟิสิกส์ 3 รหสั วชิ า ว30203 เพ่ือให้
ครผู ูส้ อนจดั กิจกรรม การเรียนการสอนไดอ้ ย่างถูกต้อง และมปี ระสทิ ธภิ าพโดยชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้
ตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (5E) เรอื่ ง ฟิสิกสน์ วิ เคลยี ร์ รายวิชาฟสิ ิกส์ 6 รหสั วิชา ว33206
ชั้นมธั ยมศึกษาปีท่ี 6 ประกอบด้วยแบบทดสอบ ใบความรู้ ใบกิจกรรม แบบฝึกทกั ษะ ผ้จู ัดทำหวงั
เป็นอย่างยง่ิ วา่ ชุดกจิ กรรมการเรียนรเู้ ล่มนี้จะเปน็ ประโยชน์ตอ่ ครผู ูส้ อน นักเรยี นและผู้สนใจ
ขอขอบพระคุณทุกทา่ นที่ใหค้ ำปรึกษา คำแนะนำ ให้การช่วยเหลอื ในการจัดทำชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้
ตามกระบวนการสบื เสาะหาความรู้ (5E) เรอื่ ง ฟสิ ิกส์นวิ เคลียร์ สำเรจ็ ลลุ ว่ งด้วยดี

วรรภา กฤติยาวรรณ

ค หนา้
ก
สารบัญ ข
1
คำนำ 2
สารบัญ
คำแนะนำในการใชช้ ุดกจิ กรรม (สำหรับคร)ู 4
คำแนะนำในการใช้ชุดกิจกรรม (สำหรบั นกั เรยี น) 4
ชุดกิจกรรมท่ี 5 คร่ึงชวี ิต 5
5
สาระฟิสิกส์ 6
แนวคดิ หลกั หรอื สาระสำคญั 9
ผลการเรียนรู้ 13
จดุ ประสงค์การเรียนรู้ 20
ขน้ั ตอนการใช้ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ 26
แบบทดสอบก่อนเรียน 29
กจิ กรรมที่ 5.1 การทดลอง เรื่อง ครงึ่ ชวี ติ 33
ใบความรู้ท่ี 5 ครง่ึ ชีวติ 34
กิจกรรมท่ี 5.2 คำนวณคา่ คร่งึ ชวี ติ
แบบทดสอบหลังเรียน
บรรณานกุ รม
ภาคผนวก

1

คำแนะนำการใชช้ ุดกจิ กรรมการเรียนรู้ (สำหรบั คร)ู

ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ตามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (5E) เรอื่ งฟสิ ิกส์นวิ เคลยี ร์
รายวิชาฟิสิกส์ 6 รหัสวชิ า ว33206 ชน้ั มธั ยมศึกษาปีท่ี 6 มีทัง้ หมด 12 ชุด ใช้ประกอบแผน
การจัดการเรยี นรู้ รายวชิ าฟสิ ิกส์ 6 รหัสวิชา ว33206 โดยครผู ู้สอนควรปฏิบัติดังน้ี

1. ศกึ ษารายละเอยี ดเกี่ยวกับแผนการจดั การเรียนรู้ เนื้อหาท่ีสอน เอกสารชดุ กิจกรรม
การเรียนรูแ้ ละคำชี้แจงต่าง ๆ ใหเ้ ข้าใจกอ่ นการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้

2. จดั เตรียมส่อื และอปุ กรณใ์ นการจดั กิจกรรมการเรยี นรใู้ หพ้ ร้อมและเพยี งพอ
ตอ่ จำนวนนักเรยี นในแต่ละกลุ่ม พรอ้ มทง้ั ให้นักเรียนทดสอบกอ่ นเรยี น ก่อนจัดกิจกรรม
การเรยี นรู้
3. จดั ช้นั เรยี นให้นักเรยี นนัง่ เป็นกลมุ่ กล่มุ ละ 5 – 6 คน โดยคละนักเรยี นเกง่ ปานกลาง
และอ่อน ให้มีการเลอื กประธานและเลขานุการกลุ่มพร้อมทั้งใหท้ ุกคนมหี นา้ ทรี่ บั ผดิ ชอบ
ในขณะทำกิจกรรม เพ่ือฝึกทักษะการทำงานรว่ มกับผู้อื่น

4. ชแี้ จงให้นักเรียนทราบบทบาทของตนเอง การอา่ นคำชแี้ จงในแต่ละกิจกรรม
และปฏบิ ตั อิ ยา่ งรอบคอบแลว้ จงึ ใหท้ ำแบบทดสอบก่อนเรียน

5. ใหค้ ำปรกึ ษา แนะนำและกระตุ้นให้นักเรยี นมคี วามสนใจ กระตือรือรน้ ใฝเ่ รยี นรู้
กล้าแสดงออก มีความสามัคคี เปดิ โอกาสให้ทุกคนมีส่วนร่วมในกจิ กรรมตามหนา้ ที่ทส่ี มาชิก
ในกลมุ่ มอบหมายพรอ้ มทั้งสังเกตและประเมนิ พฤตกิ รรมนักเรียนไปด้วย

6. เมอื่ นักเรยี นปฏบิ ตั ิกิจกรรมครบถว้ น ใหน้ กั เรียนทำแบบทดสอบหลงั เรียน
แล้วนำผลทดสอบก่อนเรียนและหลังเรยี นมาแจ้งใหน้ กั เรียนทราบความก้าวหน้า

7. แจง้ ใหน้ ักเรียนเตรียมงานสำหรับการเรียนรชู้ ดุ กจิ กรรมต่อไป

8. การวดั และประเมนิ ผล ประเมินจากแบบทดสอบหลังเรียน แบบฝึกกิจกรรม การตอบคำถาม
การปฏบิ ตั ิกิจกรรมแบบกลุ่ม ทกั ษะการทดลองและคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์

2

คำแนะนำการใชช้ ุดกิจกรรมการเรียนรู้ (สำหรับนักเรียน)

ชุดกจิ กรรมการเรียนรตู้ ามกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ (5E)
เรอ่ื งแสงและทัศนอุปกรณ์รายวชิ าฟสิ ิกส์ 6 รหสั วิชา ว33206 ชั้นมธั ยมศึกษาปีท่ี 6
มที งั้ หมด 12 ชดุ เปน็ เครอื่ งมือพฒั นากระบวนการคิดของนักเรียนอยา่ งเป็นระบบ
สามารถใชท้ กั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์และนำความรไู้ ปใช้อย่างมเี หตุผล นักเรียน
จะต้องปฏิบัติตามขัน้ ตอนด้วยความซอื่ สตั ย์และตัง้ ใจเพ่ือให้บรรลวุ ัตถปุ ระสงค์ของการเรยี นรู้
ดังนี้

1. ศึกษาจุดประสงค์การเรยี นรู้
2. ทำแบบทดสอบก่อนเรียน
3. ปฏิบัติกิจกรรมตามขนั้ ตอนในชุดกจิ กรรมการเรียนรู้โดยใช้กระบวนการเรยี นรู้
แบบสบื เสาะหาความรู้ ซึง่ มีข้ันตอน ดงั น้ี

3.1 การสรา้ งความสนใจ
3.2 การสำรวจและค้นหา
3.3 การอธิบายและลงข้อสรุป
3.4 การขยายความรู้
3.5 การประเมนิ ผล
4. ปฏบิ ตั ิกจิ กรรมอยา่ งรอบคอบโดยทำตามคำชี้แจงในแตล่ ะกิจกรรม
5. ทำแบบทดสอบหลังเรยี น
6. นักเรยี นจะศึกษาชุดกจิ กรรมนใี้ ห้ประสบความสำเรจ็ ได้ จะต้องปฏบิ ัติตาม
คำแนะนำอย่างเครง่ ครดั มคี วามรบั ผิดชอบและมวี นิ ัยในตนเอง
7. หากมขี ้อสงสัยให้ปรึกษาครผู ู้สอนได้ทันที
8. หากนกั เรียนไมผ่ า่ นเกณฑ์ท่ีระบไุ ว้ ใหน้ กั เรยี นกลบั ไปศึกษาและทบทวน
เนอ้ื หาในกจิ กรรมน้ันๆ ใหม่ แล้วทำแบบทดสอบหลงั เรียนให้ผ่านเกณฑ์ที่กำหนดไว้

3

แผนผงั การใช้ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ ชุดที่ 5
เรื่อง ครง่ึ ชีวติ

1. ศกึ ษาผลการเรียนร้แู ละจุดประสงค์การเรยี นรู้

2. อา่ นคำชแี้ จงก่อนศกึ ษาและทำชุดกจิ กรรม ส้ๆู ๆนะคนเกง่

3. ทำแบบทดสอบกอ่ นเรียน

4. ปฏบิ ัติกจิ กรรมตามลำดบั ทุกขั้นตอน

5. ทำแบบทดสอบหลังเรยี น ไม่ผ่านเกณฑ์ ร้อยละ 80

6. ตรวจคำตอบของแบบทดสอบหลงั เรยี นจากเฉลย

ผา่ นเกณฑ์ รอ้ ยละ 60

7. ศกึ ษาชดุ กิจกรรมการเรยี นรชู้ ุดต่อไป

4

ชดุ กจิ กรรมที่ 5 เร่ือง ครงึ่ ชวี ติ

สาระฟิสกิ ส์

4. เข้าใจความสมั พันธข์ องความรอ้ นกับการเปลย่ี นอุณหภูมิและสถานะของสสาร
สภาพยืดหยนุ่ ของวัสดุและมอดลุ ัสของยัง ความดันในของไหล แรงพยงุ และหลักของอาร์คมิ ดี สี
ความตงึ ผิวและแรงหนืดของของเหลว ของไหลอดุ มคติละสมการแบรน์ ูลลี กฎของแก๊ส
ทฤษฎจี ลนข์ องแก๊สอุดมคติ และพลังงานในระบบ ทฤษฎีอะตอมของโบร์
ปรากฏการณ์โฟโตอิเลก็ ทริก ทวิภาวะของคลน่ื และอนุภาค กัมมนั ตภาพรังสี แรงนวิ เคลียร์
ปฏิกริ ิยานิวเคลยี ร์ พลังงานนิวเคลียร์ ฟิสกิ ส์อนภุ าค รวมท้ังนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

แนวคิดหลกั หรือสาระสาคัญ

ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนนิวเคลยี สของธาตุกัมมนั ตรังสีท่เี หลือหลงั การสลายกับ

เวลา เป็นไปตามสมการ = 0 −
ซง่ึ ช่วงเวลาทน่ี วิ เคลียสของธาตุกัมมันตรังสีสลายจนเหลือจำนวนคร่งึ หนง่ึ ของ

จำนวนเริ่มต้น เรียกว่า คร่งึ ชีวติ (half-life) ของธาตกุ มั มันตรงั สี เขียนแทนดว้ ยสัญลักษณ์

1โดยครึ่งชวี ติ ของธาตุหรอื ไอโซโทปกัมมนั ตรังสีข้นึ อยู่กับค่าคงตัวการสลาย ตามสมการ

2 In 2

1 =

2

5

ผลการเรยี นรู้

7. อธบิ ายและคำนวณกมั มันตภาพของนิวเคลียสกัมมนั ตรังสี รวมท้ังทดลอง
อธบิ าย และคำนวณจำนวน
นิวเคลยี สกัมมันตรงั สีที่เหลือจากการสลายและคร่งึ ชวี ิต

จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้

ดา้ นความรู้ (K)
1) นกั เรียนอธบิ ายการสลายของนวิ เคลียสกัมมนั ตรังสแี ละคร่งึ ชีวติ ได้

ดา้ นกระบวนการ (P)
1) นกั เรียนทดลองเพ่ืออธิบายการสลายของนวิ เคลียสกัมมันตรังสแี ละคร่ึง

ชวี ติ ได้
2) นักเรียนสามารถคำนวณจำนวนนวิ เคลียสกัมมันตรงั สที เ่ี หลอื จากการ

สลายและครึ่งชีวติ ได้
ด้านคณุ ลกั ษณะ (A)

1) ม่งุ มั่นในการทำงานและมีความรบั ผดิ ชอบ

6

ข้ันตอนการใชช้ ดุ กิจกรรมการเรยี นรู้
ชดุ ที่ 5 เรอ่ื ง ครง่ึ ชวี ิต เวลา 2 ชัว่ โมง

1. ทำแบบทดสอบก่อนเรียน สง่ กระดาษคำตอบให้คณุ ครูตรวจ
เพอื่ ประเมินความรเู้ ดิมของนักเรียน

2. ศึกษาใบกจิ กรรมการทดลอง 5.1 เรอื่ ง สถานการณ์จำลองครึง่ ชีวติ

3.นักเรยี นแต่ละกลุ่มแบง่ หน้าที่ในการทำกจิ กรรม
4.ออกแบบการทดลองและทำการทดลอง โดยใช้เวลาประมาณ 30 นาที
5.เขียนรายงานการทดลองลงในกระดาษหนงั สอื พิมพห์ รือกระดาษบรูฟ๊

แล้วนำมาติดบริเวณที่ครูกำหนดให้

7
6. นกั เรยี นแตล่ ะกลุ่มเดินชมผลงานกลุ่มอื่น ๆ โดยครูเป็นผู้กำหนดเวลาในการเคลื่อนย้ายไป
กลุ่มต่าง ๆ โดยในการเดินชมผลงานนั้น ให้แต่ละกลุ่มร่วมกันอ่าน คิด วิเคราะห์ รายงาน
การทำกิจกรรมของเพื่อนในกระดาษหนังสือพิมพ์หรือกระดาษบรู๊ฟ และเขียนเครื่องหมาย
ดังนี้

- เขยี นเคร่อื งหมาย √ หน้าคำตอบท่ี เหน็ ด้วย
- เขยี นเคร่ืองหมาย x หน้าคำตอบท่ี ไมเ่ ห็นด้วย
พร้อมเขยี นข้อคิดเห็นลงในกระดาษหนังสือพิมพ์
หรือกระดาษบรู๊ฟ
- เขียนเครื่องหมาย ? หน้าคำตอบที่ ไม่แน่ใจ

7. นักเรียนกลบั มาท่ีกลุ่มตนเอง อา่ นขอ้ คิดเห็นทเ่ี พื่อนเขยี นไว้ รว่ มกันอภปิ ราย
และปรบั ปรุงรายงานการทำกิจกรรมของกลมุ่ ตนเอง

8. ตอบคำถามท้ายการทดลอง แลว้ ใหเ้ พ่ือนตรวจคำตอบจากเฉลย
9. จบั ค่เู พื่อนค่คู ิดศึกษาใบความรทู้ ่ี 5 เรอ่ื ง ครงึ่ ชวี ิต
แล้วตอบคำถามในใบกิจกรรมท่ี 5.2 การตอบคำถาม เรอ่ื ง คำนวณค่าครงึ่ ชีวิต แล้วเปลี่ยน
กันตรวจ โดยผ้ตู รวจต้องจดบนั ทกึ สิ่งทีเ่ พือ่ นทำผิดให้คะแนนและลงชอ่ื รับรองการตรวจ

8

10. ทำแบบทดสอบหลงั เรยี น เพอ่ื ประเมินความกา้ วหน้าของ
นกั เรียนหลังจากใช้ชดุ กิจกรรมจบแล้ว

11. หากนักเรียนทำแบบทดสอบไมผ่ า่ นเกณฑ์ ให้นกั เรียน สู้ใหม่อีกรอบ
ศึกษาชดุ กจิ กรรมการเรียนรูอ้ ีกคร้งั หรอื ปรึกษาครผู สู้ อน
ในการทำแบบฝึกหดั ในการทำแบบทดสอบหลังเรียน

12. หากนักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรยี นผา่ นเกณฑ์
ให้นักเรยี นศึกษาชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ชดุ ตอ่ ไป

ขอ้ ควรคำนึงในการทำชุดกิจกรรม
นักเรียนตอ้ งซ่ือสตั ยต์ ่อตนเอง
ห้ามเปิดดูคำตอบก่อนนะคะ

9

แบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง ครึ่งชวี ิต

คำชี้แจง ให้นักเรียนเลอื กคำตอบท่ีถูกทสี่ ดุ เพียงขอ้ เดยี วในแบบทดสอบแล้วทำเครื่องหมาย X
ลงในกระดาษคำตอบ เวลา 15 นาที

1. ตามสมมติฐานของรัทเทอร์ฟอรด์ และซอดดอี ัตราการสลายของธาตุกัมมนั ตรังสแี ปรผัน
ตรงกับข้อใด

ก. ความดนั
ข. จำนวนนวิ เคลียสของธาตกุ ัมมนั ตรังสี
ค. อณุ หภูมิ
ง. แสงแดด

2. ครึ่งชีวิต (half life) มคี วามหมายตรงกับข้อใด
ก. ปรมิ าณนิวเคลยี สกัมมนั ตรังสลี ดลงเหลือครึ่งหนึ่งของจำนวนเร่มิ ตน้
ข. กมั มันตภาพท่นี ิวเคลยี สธาตุกมั มันตรังสีปลอ่ ยออกมาจนลดลงเหลือครึง่ หน่งึ ของจำนวน
เร่ิมตน้
ค. ช่วงเวลาของการสลายที่จำนวนนวิ เคลียสลดลงเหลือครง่ึ หนง่ึ ของจำนวนเริม่ ต้น
ง. จำนวนนิวเคลยี สทล่ี ดลงจนกระท่ังเหลือคร่ึงหน่ึงของจำนวนเรมิ่ ตน้

3. ข้อใดกลา่ วถกู ต้อง
ก. ธาตุกัมมันตรังสที ่ีมีคา่ คร่ึงชีวิตมากจะมีค่าคงตวั การสลายน้อย
ข. ธาตกุ ัมมันตรังสที ่ีมีค่าครึ่งชีวติ น้อยจะมีค่าคงตวั การสลายนอ้ ย
ค. ธาตุกัมมันตรังสีทุกชีวติ มีค่าครง่ึ ชีวิตเท่ากนั
ง. ค่าครงึ่ ชีวติ และค่าคงตัวการสลายของธาตเุ ปน็ ปริมาณที่ไมม่ คี วามสมั พันธ์กนั

10

4. กมั มันตภาพ 1 ครู ี มคี ่าเท่าใด
ก. 3.7 x 10 เบ็กเคอเรล
ข. 3.7 x 104 เบ็กเคอเรล
ค. 3.7 x 107 เบก็ เคอเรล
ง. 3.7 x 1010 เบ็กเคอเรล

5. ธาตสุ ดุ ทา้ ยซ่งึ เปน็ ธาตุเสถียรในอนกุ รมการสลายของธาตยุ ูเรเนียม-238 คือธาตใุ ด
ก. ทอเรยี ม-230
ข. เรเดยี ม-226
ค. บสิ มทั -214
ง. ตะก่ัว-206

6. ธาตกุ ัมมนั ตรังสีโคบอลต์-60 มปี รมิ าณเร่ิมต้น 40 กรัม สลายตวั ให้รงั สีบตี าและรงั สีแกมมา ถา้ ธาตุ
โคบอลต์-60 มคี รึ่งชวี ิต 5.5 ปี เมือ่ เวลาผา่ นไป 16.5 ปี จะเหลือโคบอลต์-60 อยูก่ ี่กรมั

ก. 5 กรมั
ข. 10 กรมั
ค. 15 กรมั
ง. 20 กรมั

7. ธาตกุ ัมมันตรงั สี 1 กรมั มีชว่ งเวลาครง่ึ ชีวิต 100 วินาที หลงั จากทเี่ วลาผ่านไปนาน 5 นาที
จะสลายตวั ไปเปน็ จำนวนเท่าใด

ก. 1 กรมั

8

ข. 3 กรมั

8

ค. 5 กรัม

8

ง. 7 กรมั

8

11

8. ธาตกุ ัมมนั ตรงั สจี ำนวนหนึ่งเมือ่ ทิ้งไว้ 2 ช่วั โมง ปรากฏว่าสลายตวั ไปจำนวน 16/15 เท่า ของเดมิ
จงหาครงึ่ ชวี ติ ของธาตุน้ี

ก. 20 นาที
ข. 30 นาที
ค. 50 นาที
ง. 60 นาที

9. ในการทดลองทอดลูกบาศก์เพื่อจำลองสถานการณ์การสลายตวั ของธาตกุ ัมมันตรงั สี ลูกบาศก์ซง่ึ
หงายหนา้ ท่ีถูกแต้มสแี ลว้ ถูกคัดออก เทยี บไดก้ ับปริมาณใดในการสลายตวั ของธาตุกัมมันตรงั สี

ก. จำนวนนิวเคลียสท่สี ลาย
ข. จำนวนนวิ เคลยี สทเ่ี หลอื อยู่
ค. เวลาครง่ึ ชีวติ
ง. จำนวนนวิ เคลียสเริม่ ตน้

10. ในการทดลองทอดลกู บาศก์เพือ่ จำลองการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี โดยการทอดลกู บาศก์
ท่ีแต้มสหี นา้ เดยี วจำนวน 32 ลูก แล้วคดั เอาลูกซงึ่ หงายหน้าทแ่ี ตม้ สีออก ถา้ ครึ่งชวี ติ ของการทอด
ลูกบาศก์ครัง้ นี้คือ 4 คร้ัง ให้หาว่าในการทดลองนีต้ ้องทอดลูกบาศกป์ ระมาณก่คี ร้ังจงึ จะเหลอื
ลูกบาศก์ 2 ลูก

ก. 8 ครัง้
ข. 12 คร้งั
ค. 16 คร้งั
ง. 20 คร้ัง

12

กระดาษคำตอบ แบบทดสอบก่อนเรยี น
เร่อื ง คร่ึงชีวติ

ช่ือ……………………………… เลขท…่ี ………. ระดบั ชน้ั ………….ห้อง………
คำชี้แจง : ใหเ้ ลือกคำตอบจากข้อสอบก่อนเรียนแลว้ ทำเคร่อื งหมาย X ลงในชอ่ งทีถ่ กู ที่สุด

ข้อ ก ข ค ง ชอ่ งลงคะแนน

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

รวมคะแนนทไี่ ด้

ลงช่อื ............................................ผปู้ ระเมนิ
()

วนั ที่ ......... เดอื น ............................ พ.ศ. ..................

เมอื่ ทำเสร็จแล้วส่งให้ครูตรวจคำตอบเลยจ้า !!!!! ผลการสอบเปน็ เพยี ง
ตรวจสอบความรู้ของนกั เรยี นเทา่ นน้ั ขอให้ทำด้วยความรู้เดิม
ของนักเรียนจรงิ ๆ

13

กิจกรรมท่ี 5.1 : การทดลอง
สถานการณจ์ าลองคร่งึ ชีวิต

คำชี้แจง

1. ให้นกั เรยี นเลอื กอปุ กรณ์ เครอ่ื งมือที่กำหนดให้ต่อไปน้ี แล้วใช้
ทดลองและตอบคำถาม

1) กล่องใส่ลูกบาศก์ 1 กล่อง
2) ลกู บาศก์ 6 หน้า แต้มสี 1 หนา้ 40 ลกู
3) ปากกาเมจิกหรือชอล์กสี 1 อนั
4) ถาดหรือภาชนะรองรับลูกบาศก์ 1 อัน

2. ให้แตล่ ะกลุ่มรว่ มกนั เขียนรายงานการทดลองลงในกระดาษ
หนงั สือพิมพห์ รือกระดาษบรู๊ฟตามแบบรายงานการทดลองใน
ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ แลว้ นำไปติดในบริเวณที่ครูกำหนด

14

แบบรายงานการทดลอง

กิจกรรมที่ 5.1: การทดลองสถานการณ์จาลองคร่งึ ชีวติ
สมาชิกในกลุ่ม

จดุ ประสงค์การทดลอง ?
.............................................................................................................................. ...................
............................................................................................................... ..............................

นักเรยี นต้งั สมมติฐานเก่ยี วกับการเคลือ่ นทขี่ องแสงว่าอย่างไร ?
............................................................................................................................. ....................
............................................................................................................... ..............................

15

เพื่อเปน็ การตรวจสอบสมมตฐิ าน ให้นักเรยี นออกแบบการทดลองเกีย่ วกับสถานการณ์
จำลองของคร่ึงชวี ิต โดยเลือกอุปกรณ์ทีก่ ำหนดให้ คือ
............................................................................................... .............................................
............................................................................................................................. ...............
...........................................................................................................................................
...........

วธิ ีการทดลอง

…ต…อ…น…ท…่ี 1……ลกู…บ…า…ศ…ก…์แต…ม้ …ส…ี 1……ห…นา้…………………………………………………………………………………………
…1….……………………………………………………………………………………………………………………………………
…น…ำ…ล…ูก…บา…ศ…ก…์ท…้ังห…ม…ด…ใส…ก่ …ล…อ่ ง…โ…ดย…เ…ป…รยี …บ…ให…้ล…ูก…บ…าศ…ก…์ห…น…ึ่งล…ูก…เป…็น…น…วิ …เค…ล…ยี …สก…มั …ม…นั …ต…รงั …ส…หี …นงึ่……………
…น…ิว…เค…ล…ยี …ส…แล…ะ…ก…าร…ท…ีล่ …ูก…บา…ศ…ก…์ห…งา…ย…ห…น้า…ท…แี่ …ต…้มส…ีเ…ป…รยี …บ…ได…้ก…ับ…ก…าร…เ…กิด…ก…า…รส…ล…าย……………………………
…2….…ท…อ…ดล…ูก…บ…า…ศก…์ท…ั้ง…ห…มด…ล…ง…บ…นถ…า…ด…ห…รอื …ภ…า…ชน…ะ…ร…อ…งร…ับ…พ…รอ้…ม…ๆ……กัน……………………………………………
…ค…ัด…ล…ูก…บ…าศ…ก…์ท…่ีห…งา…ย…ห…นา้…แ…ต…้ม…สีอ…อ…ก…บ…นั …ทึก…จ…ำ…น…วน…ค…ร…้ังท…่ีท…อ…ด…กบั…จ…ำ…น…วน…ล…ูก…บ…าศ…ก…์ท…ีเ่ ห…ล…อื ………………
…3….…ท…ำ…ซำ้…ข…้อ…2…. …โด…ย…น…ำล…กู …บ…าศ…ก…์ท…ีเ่ ห…ล…ือ…ม…าท…อ…ด…ต…่อ…จ…น…กร…ะ…ท…่ังเ…ห…ลอื…ล…กู …บ…าศ…ก…์ท…ีจ่ …ะท…อ…ด…เพ…ีย…ง…………
…1……-3…ล…กู …ห…ร…ือ…ไม…่ม…เี ล…ย…………………………………………………………………………………………………………
…4….…ท…ำ…ซำ้…ข…อ้ …1…. …ถงึ…ข…้อ…3…. …อกี……2…ร…อบ………………………………………………………………………………………
…แ…ล…้ว…น…ำค…า่ …ท…ี่ได…้แ…ต่ล…ะ…ร…อ…บม…า…ห…าค…่เ…ฉ…ลี่ย…ข…อ…งจ…ำ…น…วน…ล…กู …บ…าก…์ท…ีเ่ ห…ล…อื …จ…าก…ก…า…รท…อ…ด…แ…ต่ล…ะ…ค…ร้ัง………………
…แ…ล…ะ…บ…ันท…ึก…ผ…ล……………………………………………………………………………………………………………………
…5….…เข…ยี …น…ก…รา…ฟ…ร…ะห…ว…่า…งค…า่ …เฉ…ล…ย่ี ข…อ…ง…จำ…น…ว…น…ลกู…บ…า…ศก…์ท…ี่เ…ห…ลอื…ท…ีไ่ …ดจ้…า…ก…ข้อ……4.…………………………………
…ก…ับ…จ…ำ…นว…น…ค…ร้ัง…ท…่ีท…อ…ด…โ…ด…ยใ…ห…้จ…ำน…ว…น…ค…่าเ…ฉล…่ีย…ข…อ…งล…ูก…บ…าศ…ก…์ท…เี่ ห…ล…ือ…ย…ู่บ…นแ…ก…น…ต…้ัง…………………………
…แ…ล…ะ…จำ…น…ว…น…คร…ัง้ …ท…่ีทอ…ด…อ…ย…ูบ่ …นแ…ก…น…น…อ…น…จ…าก…ก…ร…าฟ…ห…า…จ…ำน…ว…น…ค…รงั้ …ท…ท่ี …อด………………………………………
…แ…ล…้ว…ม…ลี กู…บ…า…ศก…์เ…ห…ลือ……20…,…1…0…แ…ล…ะ …5…ล…ูก…ต…าม…ล…ำ…ด…ับ………………………………………………………………
…ต…อ…น…ท…ี่ 2……ลูก…บ…า…ศ…ก…์แต…้ม…ส…ี 2……ห…น้า…………………………………………………………………………………………
…1….…แ…ต…ม้ ส…ีบ…น…ล…กู …บา…ศ…ก…์ท…ุกล…ูก…เพ…ิ่ม…อ…กี …1…ห…น…้า…ใ…น…ด…้าน…ต…ร…งข…้า…มก…ับ…ห…น…้า…ท…แ่ี ต…ม้ …ส…ีไว…้แ…ล…้ว ……………………
…จ…า…ก…น…นั้ ท…ำ…ซ…้ำต…า…ม…ข้นั…ต…อ…น…เด…ยี …ว…กับ…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

16

บันทกึ ผลการทดลอง

ตอนท่ี 1 ลกู บาศกแ์ ตม้ สี 1 หน้า ตอนที่ 2 ลกู บาศกแ์ ต้มสี 2 หนา้

จำนวน จำนวนลูกบาศกท์ ่ีเหลอื จำนวน จำนวนลูกบาศก์ที่เหลือ
ครั้งทีท่ อด ของการทอดครั้งที่ คร้ังท่ีทอด ของการทอดครงั้ ที่

1 2 3 เฉล่ยี 1 2 3 เฉลย่ี

0 0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

11 11

12 12

13

14

15

17

กราฟแสดงผล

18

คำถามท้ายกิจกรรม

1)
1) คร่ึงชวี ิตของนวิ เคลยี สกมั มันตรังสเี ปรียบได้กบั ปรมิ าณใดในการทอดลูกบาศก์
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..
2) กราฟท่ีได้จากกจิ กรรมทง้ั 2 ตอน มีลกั ษณะเหมือนและแตกต่างกนั อย่างไร
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..
3) จำนวนคร้ังท่ีทอดลูกบาศก์แล้วทำให้ลูกบาศก์ลดลงจาก 40 ลูก เหลือ 20 ลูก จาก
20 ลูก เหลือ 10 ลูก และ จาก 10 ลกู เหลอื 5 ลูก ในกิจกรรมตอนท่ี 1 และตอนท่ี 2
มคี า่ ประมาณเท่าใดบ้าง และมคี า่ เปน็ สดั สว่ นกันอยา่ งไร
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..

19

สรุปและอภิปรายผลการทำกจิ กรรม
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………

20

แบบประเมนิ ผลการทดลอง

ชอื่ กลุ่มท่ีนำเสนอ......................................................ลำดบั ที่นำเสนอ..................
กิจกรรมท่ี 5.1 เรอ่ื ง สถานการณจื ำลองครงึ่ ชวี ิต

คำช้แี จง การทำแบบประเมิน ให้นกั เรยี นเขียนเครื่องหมายตอ่ ไปนี้
- เขียนเคร่ืองหมาย √ หน้าคำตอบทเ่ี ห็นดว้ ย
- เขียนเครอ่ื งหมาย x หนา้ คำตอบท่ีไมเ่ หน็ ดว้ ย พร้อมเขียนข้อคดิ เหน็ ลงในแบบประเมนิ
- เขยี นเครือ่ งหมาย ? หน้าคำตอบท่ีไม่แนใ่ จ

รายการ ใหน้ กั เรยี นเขียนเคร่อื งหมาย ข้อคดิ เหน็
ประเมนิ √ = เห็นด้วย x = ไม่เห็นดว้ ย ? = ไม่แน่ใจ
ผลการ ...................................................
ทดลอง ...................................................................................... ...................................................
ตอนท่ี 1 ....................................................................................... ...................................................
ตอนท่ี 2
การเขียน ...................................................................................... ...................................................
กราฟ ....................................................................................... ...................................................
ตอนท่ี 1 ...................................................
ตอนท่ี 2 .......................................................................................
คำถามทา้ ย ....................................................................................... ...................................................
กิจกรรม ....................................................................................... ...................................................
....................................................................................... ...................................................
การสรปุ ผล ....................................................................................... ...................................................
....................................................................................... ...................................................
....................................................................................... ...................................................
....................................................................................... ...................................................
...................................................

21

ใบความรู้ที่ 5 เรื่อง คร่ึงชวี ิต

ในการศึกษาเชงิ ปริมาณของการแผร่ ังสีของธาตุและไอโซโทปกมั มนั ตรงั สี
นอกจากมีการใช้กมั มันตภาพเพอ่ื บอกถงึ อัตราการแผร่ งั สีแล้ว ยงั มกี ารใช้ ครง่ึ ชวี ติ (half-life)
เขยี นแทนด้วยสัญลกั ษณ์ 1

2

เพือ่ บอกถึงชว่ งเวลาทธี่ าตกุ ัมมันตรังสสี ลายจนกระทั่งลดลงเหลอื อยู่ครง่ึ หนง่ึ ของปรมิ าณเร่ิมต้น
ซ่ึงมีหนว่ ยเปน็ วนิ าที (s) ชั่วโมง (h) วัน (day) หรือ ปี (year)
ธาตุหรือไอโซโทปกมั มันตรงั สีใดมีครง่ึ ชีวติ มาก แสดงว่าใช้เวลาในการสลายมาก
จากกจิ กรรม 20.2
กราฟระหวา่ งคา่ เฉลยี่ ขอจำนวนลกู บาศก์ทเ่ี หลือกบั จำนวนครง้ั ท่ีทอดของกจิ กรรมท้ัง 2 ตอน
มีลักษณะเปน็ เสน้ โคง้ และตัดแกน y คลา้ ยกัน โดยในตอนท่ี 2 จำนวนครง้ั ที่ทอด
แลว้ ทำให้มีจำนวนลกู บาศก์ลดลงเหลือ 1 - 3 ลกู มจี ำนวนครงั้ นอ้ ยกว่า ดงั รปู 20.17

รปู 20.17 กราฟระหวา่ งคา่ เฉลย่ี ของลูกบาศก์ท่เี หลือกับจำนวนคร้งั ที่ทอด

22

เมอ่ื พิจารณาจำนวนครงั้ ที่ทอดแล้วทำใหม้ ลี ูกบาศก์เหลืออย่เู ฉลย่ี ประมาณครึง่ หนง่ึ ของ
จำนวนเร่มิ ต้น เช่น จาก 40 ลูก เหลือ 20 ลูก จาก 20 ลูก เหลอื 10 ลูก และ จาก 10 ลกู เหลอื
5 ลกู พบวา่ ใน ตอนท่ี 1 ใช้จำนวนครง้ั ที่ทอดใกลเ้ คยี งกนั คอื ประมาณ 4 ครัง้ ส่วนในตอนที่ 2
พบวา่ ไดผ้ ลในทำนองเดยี วกัน แต่ใชจ้ ำนวนคร้ังทท่ี อดประมาณ 2 คร้ัง

จำนวนคร้ังในการทอดเปรียบได้กับจำนวนหน่วยของเวลาที่นวิ เคลยี สกัมมันตรงั สีสลาย
ดงั นนั้ จำนวนคร้ังทท่ี อดลกู บาศกแ์ ลว้ ทำให้มีลูกบาศกเ์ หลืออยู่ครึ่งหน่งึ ของจำนวนเริม่ ทอด
จึงเปรียบได้กับชว่ งเวลาทนี่ วิ เคลียสสลายจนกระทั่งเหลือนิวเคลยี สอยูค่ ร่ึงหน่ึงของจำนวนเรม่ิ ตน้
หรือ ครึ่งชวี ิต

จากกจิ กรรม 20.2
กราฟท่ีได้จากกิจกรรมแตล่ ะตอนลักษณะโค้งเหมือนกับกราฟของฟงั ก์ชนั เอกซโ์ พเนนเชียล
ดังรูป 20.18 ซง่ึ มรี ปู ทว่ั ไปของสมการ คือ

= C −
โดย C และ k คอื คา่ คงตวั ทีม่ ีค่ามากกว่าศูนย์ สว่ น คอื
ค่าคงตวั ที่เปน็ ฐานของลอการิทึมธรรมชาติ มคี ่าประมาณ 2.7182818

รูป 20.18 กราฟของฟังก์ชนั เอกโพเนนเชยี ล

23

ถ้าเปรยี บเทยี บกับการสลายของนิวเคลียส กราฟระหว่างจำนวนนิวเคลียสท่เี หลอื หลังการสลาย
กบั เวลาทีผ่ ่านไป ควรมลี ักษณะเดียวกนั ดงั รูป 20.19 ซ่ึงจะไดส้ มการของกราฟเปน็

= 0 − … … … … … . . (1)
โดย 0 คอื จำนวนนิวเคลยี ลเร่ิมตน้ (t = 0)

คือ จำนวนนิวเคลยี ลทเ่ี หลอื หลังการสลาย เมอ่ื เวลาผ่านไป t
คอื ค่าคงตวั การสลาย มีหน่วย ตอ่ วนิ าที

)

รูป 20.19 กราฟการสลายของนวิ เคลยี ส

สมการ = 0 −
สามารถจดั รูปใหม่ ให้อยู่ในรูปปรมิ าณอ่นื ท่ีเกย่ี วขอ้ งได้ ดังนี้

คณู ทง้ั สองข้างของสมการดว้ ย = 0 −
จะได้ = 0 −
แทน =

และ 0 = 0

จะได้ = 0 − … … … . (2)

หรืออาจจัดสมการ = 0 − ใหอ้ ยู่ในรูปของคา่ มวล

โดยกำหนดใหน้ วิ เคลียสจำนวน 0 มมี วล 0

ดงั นัน้ จะได้ว่า นิวเคลยี สจำนวน นิวเคลียส มีมวล

คูณทั้งสองข้างของสมการ = ( 00) ดว้ ย 0
= 0 −
0
( 0) ( 0)
จะได้ = 0 −
0 0

24

แทน จาก = ( 0)
0
ลงใน ( 0) ( 0)
จะได้ = 0 −
0 0

= 0 − ……………. (3)
สมการ (1) - (3) ช่วยให้เราสามารถหาจำนวนนิวเคลยี ส กัมมันตภาพ และมวลของธาตุหรือ

ไอโซโทปกัมมนั ตรังสเี ม่อื เวลาผ่านไป t ใด ๆ แตใ่ นกรณที ่เี วลาทผี่ ่านไปเปน็ จำนวนเทา่ ของครึง่ ชีวิต

หรอื = 1 เราสามารถหาปริมาณต่าง ๆ ไดด้ ังนี้

2

พิจารณากราฟของสมการ (1) ทีแ่ สดงจำนวนนิวเคลยี สท่เี หลอื อยู่

ณ เวลาทีเ่ ปน็ จำนวนเต็มเทา่ ของคร่งึ ชวี ติ ดังรูป 20.20

รปู 20.20 กราฟแสดงจำนวนนิวเคลียสกัมมันตรังสีทเี่ หลืออยู่ ณ เวลา 1 , 2 1 และ 3 1

22 2

จากกราฟ เม่อื เวลาผ่านไปเป็นสองเท่าของครึ่งชีวติ (t = 2 1)

1 ( 0) 2 0
0 2 0 22
นิวเคลยี สทีเ่ หลืออยจู่ ะมีจำนวนครึง่ หนึ่งของ 2 หรือ 2 = 4 =

และเมื่อเวลาผ่านไปเป็นสามเทา่ ของคร่งึ ชวี ิต (t = 3 1 )

2 ( 0) 0 0
0 1 8 23
นวิ เคลียลทเี่ หลืออยจู่ ะมีจำนวนครงึ่ หนงึ่ ของ 4 หรือ 2 4 = =

และถ้าเวลาผ่านไปอีก เป็น 4 1 5 1 จำนวนนิวเคลียสที่เหลอื จะเปน็ 0 = 0
16 24
2 2
0 0
และ 32 = 25 ตามลำดับ

25

น่นั คือ เม่ือนิวเคลียสกมั มันตรังสีมีการสลายด้วยเวลาท่ีผ่านไป (t) เปน็ จำนวนเต็มเท่า ( )

ครึง่ ชีวิต ( 1) หรอื t = 1 จำนวนนวิ เคลยี สของธาตุกัมมันตรังสที ่ีเหลืออยจู่ ะเท่ากบั

22 0
2
=

ในทำนองเดียวกนั สำหรบั กัมมันตภาพ ( ) และมวลของธาตุหรอื ไอโซโทปกัมมันตรังสี ( )

เมอื่ เวลาที่ผา่ นไป t = 1 จะได้

2 0 0
2 2
= และ =

นอกจากน้ี เราสามารถหาครงึ่ ชีวติ ของธาตุและไอโซโทปกัมมนั ตรังสีได้ มื่อเราทราบคา่ คงตวั

การสลาย ( ) ซึง่ พิจารณาไดด้ งั นี้

เมือ่ t = 1 จำนวนนิวเคลยี สทีเ่ หลืออยู่เทา่ กับ = 0
2
2
0
แทนลงในสมการ (1) จะได้ 2 = 0 −

1 = 2

2

หาลอการทิ ึมธรรมชาตขิ องปริมาณท้งั สองข้างของสมการ จะได้

In ( 1 ) = In( 2)

2

( 1) In( ) = In2

2

1 = In2

2

1 = In2
λ
2

แทนคา่ In2 = 0.693 จะได้ 1 = 0.693

2 λ

26

น่ันคือ ครง่ึ ชวี ิตของธาตุละไอโซโทปกมั มันตรังสีมคี า่ เป็นสดั สว่ นผกผันกับคา่ คงตวั การสลาย
ตัวอยา่ งครง่ึ ชวี ิตของธาตแุ ละไอโซโทปกมั มันตรังสีบางชนดิ ดงั แสดงในตาราง

ไอโซโทปกมั มนั ตรงั สี ครึง่ ชวี ิต
พอโลเนยี ม-194 0.392 วนิ าที
เรดอน-220 55.6 วินาที
โซเดียม-24 15 ชัว่ โมง
ไอโอดีน-131
กำมะถนั -35 8 วัน
โคบอลต์-60 87 วัน
ซีเซียม-137 5.3 ปี
คาร์บอน-14 30 ปี
ยูเรเนียม-235 5730 ปี
โพแทสเซยี ม-40 7.1 x 108 ปี
1.9 x 109 ปี

27

ใบกิจกรรมที่ 5.2 เรอ่ื ง คำนวณคา่ คร่งึ ชีวติ

กล่มุ ท่ี ...................................... ชัน้ มะยมศึกษาปที ่ี 6/1

คำชแ้ี จง ให้สมาชิกกลุม่ ช่วยกนั แสดงวธิ กี ารหาคำตอบให้ถูกต้อง
1. การทดลองสถานการณจ์ ำลองการสลายของนวิ เคลียสกัมมันตรังสี โดยการทอดลกู บาศกท์ ี่

แต้มสีหนา้ เดยี วจำนวน 32 ลกู แล้วคัดเอาลูกบาศกซ์ ่ึงหงายหน้าทีแ่ ตม้ สีออก ถ้าคร่ึงชวี ติ ของการทอด
ลกู บาศก์คร้งั นีค้ ือ 4 คร้งั ใหห้ าวา่ ในการทดลองนี้จะตอ้ งทอดลูกบาศก์กี่ครง้ั จึงจะเหลือลูกบาศกเ์ พยี ง
2 ลกู (2 คะแนน)
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………….....................................................
............................................................................................................................................... .................
.................................................................................................................. ..............................................
.......................................................................................... ......................................................................

28

2. ธาตุกมั มันตรังสชี นดิ หนึง่ มีครึง่ ชีวิต 100 วนิ าที กอ่ นการสลายตวั มปี ริมาณอยู่ 1 กรัม หลังจาก
ท่เี วลาผา่ นไปนาน 5 นาทีจะเหลือธาตทุ ย่ี ังไม่สลายปรมิ าณเท่าใด (2 คะแนน)
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. ธาตโุ ซเดียม-24 มคี รึง่ ชวี ติ 15 ชว่ั โมง ถ้าก่อนการสลายมีธาตโุ ซเดียม-24 เร่มิ ต้น
2.4 x 102 อะตอมจงหากัมมันตภาพของธาตุโซเดยี ม-24 น้ี ( 2 คะแนน )
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

29

4. การทดลองสถานการณจ์ ำลองการสลายของนวิ เคลยี สกัมมนั ตรังสี โดยใช้ลูกเหลีย่ มแบบ
แปดหนา้ แตม้ สีไว้ 2 หน้า จำนวน 100 ลูก มาท าการทดลองแล้วคัดลูกที่หงายหน้าแต้มสีออก จงหา
ครง่ึ ชีวติ ในการทอดลกู เหล่ยี มน้ี (2 คะแนน)
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5. จากการทดลองในข้อ 4 จงหาจำนวนคร้งั ของการทอดที่ทำให้เหลือลกู เหลีย่ ม 25 ลูก
(2 คะแนน)
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………

30

แบบทดสอบหลังเรียน เร่ือง ครง่ึ ชวี ิต

คำชี้แจง ให้นักเรยี นเลือกคำตอบที่ถกู ท่ีสดุ เพียงขอ้ เดยี วในแบบทดสอบแล้วทำเครื่องหมาย X
ลงในกระดาษคำตอบ

******************************************************************************************
1. ตามสมมติฐานของรัทเทอร์ฟอรด์ และซอดดีอัตราการสลายของธาตุกมั มันตรงั สีแปรผัน
ตรงกับข้อใด

ก. ความดนั
ข. จำนวนนวิ เคลยี สของธาตุกัมมันตรังสี
ค. อณุ หภมู ิ
ง. แสงแดด

2. คร่งึ ชวี ิต (half life) มคี วามหมายตรงกับข้อใด
ก. ปริมาณนิวเคลยี สกมั มันตรังสีลดลงเหลอื คร่งึ หน่ึงของจำนวนเรมิ่ ตน้
ข. กัมมนั ตภาพทนี่ วิ เคลยี สธาตกุ มั มนั ตรังสีปลอ่ ยออกมาจนลดลงเหลือครงึ่ หนึง่ ของจำนวน
เรม่ิ ตน้
ค. ช่วงเวลาของการสลายท่ีจำนวนนิวเคลียสลดลงเหลือครึ่งหนึง่ ของจำนวนเร่ิมตน้
ง. จำนวนนวิ เคลยี สท่ีลดลงจนกระท่ังเหลือครึ่งหนง่ึ ของจำนวนเร่มิ ตน้

3. ข้อใดกลา่ วถกู ต้อง
ก. ธาตุกมั มันตรังสีที่มีคา่ ครงึ่ ชวี ิตมากจะมีค่าคงตวั การสลายน้อย
ข. ธาตุกมั มนั ตรังสีท่ีมคี า่ ครง่ึ ชวี ิตน้อยจะมีค่าคงตวั การสลายน้อย
ค. ธาตกุ มั มันตรงั สที ุกชวี ิตมีค่าครง่ึ ชีวิตเทา่ กนั
ง. ค่าครึ่งชีวติ และค่าคงตวั การสลายของธาตุเปน็ ปริมาณท่ีไมม่ คี วามสมั พนั ธก์ นั

31

4. กมั มันตภาพ 1 ครู ี มคี ่าเท่าใด
ก. 3.7 x 10 เบ็กเคอเรล
ข. 3.7 x 104 เบ็กเคอเรล
ค. 3.7 x 107 เบก็ เคอเรล
ง. 3.7 x 1010 เบ็กเคอเรล

5. ธาตุสดุ ทา้ ยซ่งึ เปน็ ธาตุเสถียรในอนกุ รมการสลายของธาตยุ ูเรเนียม-238 คือธาตใุ ด
ก. ทอเรยี ม-230
ข. เรเดยี ม-226
ค. บสิ มทั -214
ง. ตะกัว่ -206

6. ธาตกุ ัมมนั ตรังสีโคบอลต์-60 มปี รมิ าณเร่ิมต้น 40 กรัม สลายตวั ให้รงั สีบตี าและรงั สีแกมมา ถา้ ธาตุ
โคบอลต์-60 มคี รึ่งชวี ิต 5.5 ปี เมือ่ เวลาผา่ นไป 16.5 ปี จะเหลือโคบอลต์-60 อยูก่ ี่กรมั

ก. 5 กรมั
ข. 10 กรมั
ค. 15 กรมั
ง. 20 กรมั

7. ธาตกุ มั มันตรังสี 1 กรมั มีชว่ งเวลาครง่ึ ชีวิต 100 วินาที หลงั จากทเี่ วลาผ่านไปนาน 5 นาที
จะสลายตวั ไปเปน็ จำนวนเท่าใด

ก. 1 กรมั

8

ข. 3 กรมั

8

ค. 5 กรัม

8

ง. 7 กรมั

8

32

8. ธาตุกมั มนั ตรงั สีจำนวนหน่ึงเมือ่ ทิ้งไว้ 2 ชั่วโมง ปรากฏวา่ สลายตวั ไปจำนวน 16/15 เทา่ ของเดมิ
จงหาครง่ึ ชีวิตของธาตนุ ้ี

ก. 20 นาที
ข. 30 นาที
ค. 50 นาที
ง. 60 นาที

9. ในการทดลองทอดลกู บาศกเ์ พื่อจำลองสถานการณ์การสลายตัวของธาตกุ ัมมนั ตรังสี ลูกบาศกซ์ ึ่ง
หงายหนา้ ท่ีถูกแต้มสีแลว้ ถูกคัดออก เทียบไดก้ บั ปริมาณใดในการสลายตวั ของธาตุกมั มันตรงั สี

ก. จำนวนนิวเคลียสที่สลาย
ข. จำนวนนวิ เคลียสทเ่ี หลอื อยู่
ค. เวลาครึ่งชวี ติ
ง. จำนวนนวิ เคลยี สเร่ิมต้น

10. ในการทดลองทอดลูกบาศกเ์ พื่อจำลองการสลายตวั ของธาตุกัมมนั ตรังสี โดยการทอดลกู บาศก์

ทีแ่ ตม้ สีหนา้ เดียวจำนวน 32 ลูก แลว้ คดั เอาลูกซึง่ หงายหน้าทแ่ี ตม้ สีออก ถา้ คร่ึงชวี ิตของการทอด

ลกู บาศก์คร้ังนีค้ ือ 4 ครงั้ ให้หาวา่ ในการทดลองน้ีต้องทอดลูกบาศกป์ ระมาณกค่ี รั้งจงึ จะเหลือ

ลกู บาศก์ 2 ลูก

ก. 8 คร้งั

ข. 12 ครง้ั

ค. 16 ครง้ั

ง. 20 ครง้ั ผ่านร้อยละ 80

ดว้ ย เย้ๆๆๆ เย้ !!!! ทำ

แบบทดสอบเสร็จ

แลว้

33

กระดาษคำตอบ แบบทดสอบหลังเรียน
เรอ่ื ง ครึง่ ชีวิต

ชือ่ ……………….............................................……………… เลขท…่ี ………. ระดับช้นั ………….ห้อง…………
คำช้แี จง : ให้เลือกคำตอบจากข้อสอบหลังเรยี นแล้วทำเคร่อื งหมาย X ลงในชอ่ งทถี่ กู ที่สดุ

********************************************************************************

ข้อ ก ข ค ง ชอ่ งลงคะแนน

1
2
3
4
5
6
7

9
10

รวมคะแนนทไี่ ด้

ช่วงคะแนน ระดบั คณุ ภาพ ผลการประเมนิ ครัง้ น้ี
90 – 100 ดีเย่ียม  ดีเยี่ยม
80 - 89 ดมี าก  ดีมาก
70 - 79 ดี  ดี
50 - 69 พอใช้  พอใช้
0 - 49 ปรบั ปรงุ  ปรับปรุง

ลงช่ือ ............................................ผปู้ ระเมนิ
()

วนั ท่ี ......... เดอื น ............................ พ.ศ. ..................

34

บรรณานกุ รม

35

ภาคผนวก

36

ใบเฉลยกจิ กรรมที่ 5.1 แนวการเขยี นรายงาน
การทดลอง เรอ่ื ง คร่ึงชีวิต

จดุ ประสงคก์ ารทดลอง ?
............................................................................................................................. .............
.1......อ...ธ..บิ...า..ย..ค..ร..่งึ..ช..ีว...ติ ..ข..อ...ง.น...ิว..เ.ค...ล..ยี...ส..ก..ัม...ม..ัน...ต..ร..งั..ส..เี.ป...ร..ีย..บ...เ.ท...ีย..บ...ก..บั...ก..า..ร..ท...อ..ด...ล..ูก...บ..า..ศ..ก...์ ..............
.2......เ..ข..ยี..น...ก..ร..า..ฟ...ค...ว..า..ม..ส..ัม...พ...ัน..ธ..์ร..ะ...ห..ว..่า..ง..จ..ำ..น...ว..น...ล..กู..บ...า..ศ..ก...์ท..ี่เ..ห..ล...อื ..ก...ับ..จ..ำ..น...ว..น...ค..ร..้ัง..ท...ท่ี ..อ..ด..ล...กู ..บ...า..ศ. ก์
.3......ห...า..ค...ร.ง่ึ..ช...ีว..ิต..จ..า..ก...ก..ร..า..ฟ...ข..อ...ง.ล...กู ..บ...า..ศ..ก..ท์...่ีแ..ต...้ม..ส...หี ..น...่งึ..ห..น...า้..แ..ล...ะ..แ..ต..ม้...ส..สี...อ..ง..ห..น...้า.......................
............................................................................................................................. .............

นกั เรยี นตงั้ สมมติฐาน
- จำนวนครงั้ ท่ีทอดลูกบาศกแ์ ลว้ ทำให้มีลูกบาศกเ์ หลอื อยู่ครงึ่ หน่งึ ของจำนวนเริ่ม

ทอดเปรียบไดก้ บั ชว่ งเวลาท่ีนิวเคลยี สสลายจนกระท่ังเหลอื นวิ เคลยี สอยคู่ ร่ึงหนึง่ ของ
จำนวนเริ่มต้น หรือ ครึ่งชวี ติ ของนวิ เคลียสกมั มนั ตรังสี

เพอื่ เปน็ การตรวจสอบสมมติฐาน ให้นกั เรยี นออกแบบการทดลอง โดยเลอื กอปุ กรณท์ ี่
กำหนดให้ คอื
.1..)...ก..ล...่อ..ง..ใ.ส...ล่ ..กู..บ...า..ศ..ก...์ ......................................1...............ก...ล..อ่..ง................................ ...................
.2..)...ป..า..ก...ก..า..เ.ม...จ..กิ...ห..ร..ือ...ช..อ..ล...์ก..ส..ี...........................1...............อ..ัน........................................................
.3..)...ล..กู ...บ..า..ศ...ก..์ .6....ห...น..้า....แ..ต..ม้...ส..ี .1....ห...น..า้..................4..0.............ล...ูก... ....................................................
.4..)...ถ..า..ด..ห...ร..ือ...ภ..า..ช..น...ะ..ร..อ...ง.ร..ับ...ล..ู.ก..บ...า..ศ..ก..์...............1...............อ..นั........................................................

37

วิธกี ารทดลอง
ตอนที่ 1 ลกู บาศก์แตม้ สี 1 หน้า

1. นำลูกบาศก์ทง้ั หมดใสก่ ลอ่ ง โดยเปรยี บใหล้ ูกบาศก์หนึง่ ลกู เป็นนวิ เคลียสกมั มนั ตรงั สีหนึ่ง
นิวเคลยี สและการทล่ี ูกบาศก์หงายหนา้ ทีแ่ ต้มสเี ปรยี บได้กับการเกดิ การสลาย

2. ทอดลกู บาศกท์ ้ังหมดลงบนถาดหรอื ภาชนะรองรบั พร้อม ๆ กัน คดั ลกู บาศก์ท่ีหงายหน้า
แต้มสอี อก บนั ทึกจำนวนคร้ังทท่ี อดกับจำนวนลกู บาศก์ทีเ่ หลอื

3. ทำซำ้ ขอ้ 2. โดยนำลกู บาศก์ท่เี หลอื มาทอดต่อ จนกระทั่งเหลือลกู บาศกท์ ่จี ะทอดเพียง 1 -3
ลกู หรอื ไม่มีเลย

4. ทำซ้ำข้อ 1. ถงึ ข้อ 3. อกี 2 รอบ แล้วนำคา่ ที่ได้แตล่ ะรอบมาหาค่เฉล่ียของจำนวนลูกบากท์ ่ี
เหลือ จากการทอดแต่ละคร้งั และบันทึกผล

5. เขยี นกราฟระหวา่ งค่าเฉล่ยี ของจำนวนลกู บาศก์ทเ่ี หลอื ท่ีได้จากข้อ 4. กับจำนวนคร้งั ทีท่ อด
โดยใหจ้ ำนวนคา่ เฉล่ีย ของลูกบาศกท์ ี่เหลือยู่บนแกนตั้ง และจำนวนครั้งท่ีทอดอยู่บนแกนนอน
จากกราฟหาจำนวนคร้งั ท่ีทอด แลว้ มลี ูกบาศก์เหลือ 20, 10 และ 5 ลกู ตามลำดบั
ตอนที่ 2 ลูกบาศกแ์ ต้มสี 2 หน้า

1. แต้มสีบนลูกบาศกท์ ุกลูกเพิ่มอีก 1 หน้า ในด้านตรงข้ามกับหนา้ ทแี่ ต้มสีไว้แล้ว จากน้นั ทำซำ้
ตามขั้นตอนเดยี วกับตอนท่ี 1

38

39

เฉลยคำถามท้ายการทดลองท่ี 5.1 เรื่อง สถานการณ์จำลองครึง่ ชีวิต

1) ครึ่งชวี ติ ของนวิ เคลียสกมั มันตรงั สเี ปรียบไดก้ บั ปริมาณใดในการทอดลกู บาศก์
ตอบ จำนวนครงั้ ท่ีทอดลูกบาศก์แลว้ ทำให้มีลกู บาศก์เหลืออย่คู รึง่ หนงึ่ ของจำนวนเริ่มต้น

2) กราฟที่ได้จากกจิ กรรมทงั้ 2 ตอน มลี กั ษณะเหมือนและแตกต่างกนั อย่างไร

ตอบ กราฟที่ได้จากกจิ กรรมท้ัง 2 ตอน มีลักษณะเหมือนกนั คือ เปน็ เสน้ โคง้ และตัดแกน y

แต่มีลกั ษณะแตกต่างกันคือ กราฟในตอนที่ 2 จำนวนคร้งั ที่ทอดแล้วทำให้มจี ำนวนลูกบาศก์

ลดลงเหลอื ครง่ึ หนึง่ นอ้ ยกว่าตอนที่ 1 มี

3) จำนวนครั้งที่ทอดลกู บาศก์แลว้ ทำให้ลกู บาศก์ลดลงจาก 40 ลกู เหลอื 20 ลูก จาก 20 ลูก
เหลอื 10 ลกู และ จาก 10 ลูก เหลอื 5 ลูก ในกิจกรรมตอนที่ 1 และตอนท่ี 2
มคี า่ ประมาณเทา่ ใดบ้าง และมีค่าเปน็ สดั สว่ นกนั อยา่ งไร
ตอบ จากกราฟ ในการทดลองทำให้ลูกบาศกล์ ดลงจาก 40 ลูก เหลือ 20 ลกู จาก 20 ลูก เหลือ
10 ลูก และ จาก 10 ลูก เหลือ 5 ลกู มีจำนวนคร้ังโดยประมาณในตอนท่ี 1 และ 2 คือ 4 และ 2
ครัง้ ตามลำดบั สรุป ในตอนท่ี 2 ใช้จำนวนครงั้ เปน็ ครึ่งหนึง่ ของตอนที่ 1 โดยประมาณ

สรปุ และอภิปรายผลการทำกิจกรรมการทดลองสถานการณจ์ ำลองครง่ึ ชีวิต

- จำนวนครัง้ ทีท่ อดลูกบาศก์แลว้ ทำใหม้ ลี กู บาศก์เหลอื อยู่ครึ่งหนึง่ ของจำนวนเรม่ิ ทอดเปรียบ
ไดก้ บั ช่วงเวลาทน่ี วิ เคลียสสลายจนกระทั่งเหลือนวิ เคลียสอยู่คร่ึงหนง่ึ ของจำนวนเร่มิ ตน้ หรือ ครง่ึ ชวี ิต
ของนิวเคลียสกัมมันตรังสี

- การทก่ี ราฟของตอนท่ี 1 มีความโค้งน้อยกวา่ กราฟตอนท่ี 2 เปรียบได้กบั นวิ เคลยี ส
กัมมนั ตรังสใี นตอนท่ี 1 มคี ร่งึ ชวี ติ มากกว่า ในตอนที่ 2 ซ่งึ ในกจิ กรรมพบว่า ครงึ่ ชวี ิตของ นวิ เคลยี ส
กัมมนั ตรังสใี นตอนที่ 1 มคี ่ามากกว่าคร่ึงชีวิตในตอนท่ี 2 ประมาณ 2 เทา่

40
เฉลยใบกจิ กรรมท่ี 5.2 เร่อื ง คำนวณค่าคร่งึ ชวี ติ

41

42

43

44

เฉลยแบบทดสอบ เรือ่ ง ครึ่งชวี ติ

เฉลยแบบทดสอบก่อนเรยี น เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน
ขอ้ คำตอบ ขอ้ คำตอบ

1ข 1ข
2ค 2ค
3ก 3ก
4ง 4ง
5ง 5ง
6ก 6ก
7ง 7ง
8ข 8ข
9ก 9ก
10 ค 10 ค