STEM-проєкт “Перспективні технології в атомній енергетиці”

 

Автор

Козяр Олександр Іванович, (kozaroleks@gmail.com)

Вікова категорія

Учні 9 класів

Актуальність проєкту

Визначення основних шляхів подальшого інноваційного розвитку атомної енергетики, як визначальної складової енергетичної галузі України, дослідження напрямку розвитку сучасної космонавтики в контексті використання ядерних двигунів, дослідження радіаційного фону навколишнього середовища та створення безпечних умов для проведення навчального процесу.

Стислий опис проєкту

Проект розрахований на учнів 9 класу. Тривалість проекту до одного місяця, під час вивчення теми «Фізика атома та атомного ядра. Фізичні основи атомної енергетики». Клас поділений на 3 групи. Кожна група працювала за певним напрямком дослідження:

1 група – енергетика,
2 група – космічні технології,
3 група – безпека життєдіяльності та екологія.

Основна ідея полягає у дослідженні шляхів розвитку сучасної енергетики в контексті ядерних технологій та їх впливу на навколишнє середовище та організм людини.

Завдання та цілі:

• дослідження технологічних та економічних умов впровадження модульних ядерних реакторів малої потужності в енергетику України;
• дослідження можливостей використання ядерних ракетних двигунів в космічних подорожах;
• розрахунок та удосконалення технічних параметрів ядерних ракетних двигунів;
• визначення можливостей виготовлення ракетних двигунів в Україні;
• дослідження бюджетів космічних агенств різних країн та кількості запусків космічних ракет;
• історичний огляд створення об’єктів даного типу;
• огляд об’єктів атомної енергетики України;
• дослідження методів практичного виявлення та вимірювання радіоактивного
  випромінювання та його впливу на організм людини;
• формування навиків роботи з дозиметрами різних систем;
• практичне вимірювання радіаційного фону Новомиргородської ОТГ та складання радіаційної карти місцевості;
• дослідження радіаційного фону на території Златопільської гімназії та його динаміки протягом місяця;
• визначення радіозахисних речовин та продуктів.

Очікувані результати проекту

Сформувати навички використання комп’ютерних програм для представлення результатів роботи над проектом, навчитися аналізувати результати експериментів та пояснювати їх з наукової точки зору. Створити карту радіаційного фону місцевості. Виготовлення моделі космічного корабля з ядерним реактивним двигуном.

Складові STEM-проекту, зміст діяльності учнів

S (науки)	Фізика, 9 клас – складання порівняльної характеристики енергоефективності діючих реакторів та модульних реакторів малої потужності. Географія, 9 клас – дослідження альтернативних напрямків розвитку ядерних технологій, сучасного стану енергетики України та дослідження географії розташування малих модульних реакторів. Біологія, 9 клас – дослідження впливу радіоактивного випромінювання на різні органи людини, складання списку радіозахисних речовин та продуктів. Економіка – порівняльний аналіз бюджетів космічних агентств,
.T (технології)	Інформатика, 9 клас – створення радіаційної карти місцевості (сервіси Google, Photoshop), створення презентації проекту (Power Point), побудова графіків вуглецевого сліду, діаграми вартості енергоресурсів, космічних запусків ракет (Excel), пошук інформації в мережі Інтернет.
R (читання+письмо)	Вивчення історії винаходів у сфері космічних досліджень українськими вченими та історії створення проектів ядерних реактивних двигунів.
E (інжиніринг)	Трудове начання, 9 клас – виготовлення моделі космічного корабля з ядерним реактивним двигуном та створення схеми ядерного реактивного двигуна для космічного корабля далекої дії.
M (математика)	Алгебра, 9 клас – розрахунок вартості електроенергії виробленої різними електростанціями, розрахунок приросту електроенергії за типом електростанції, розрахунок енергоефективності атомних електростанцій в порівнянні зі станціями на вуглеводнях, розрахунок вихідних даних для атомних технологій об’єктів атомної енергетики.

Обладнання, необхідне для реалізації проєкту

Дозиметри різних типів, лабораторні зразки радіоактивних елементів, моделі ядерних реакторів різних типів, ноутбук, мультимедійний проєктор.

Діяльність після виконання проєкту

Проведення підсумкового уроку з теми «Фізика атома та атомного ядра. Фізичні основи атомної енергетики», конференція з представлення результатів проєкту, проведення соціологічного опитування популярності напрямків проєкту, написання науково-дослідницьких робіт за темою проєкту та представлення на конкурсі-захисті Малої академії наук.