Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy
| Typ | Tytuł | Opis | Dziedzina | Termin |
|---|---|---|---|---|
| Lekcja festiwalowa | Fuzor – eksperyment „w praktyce” |
Celem warsztatów jest zapoznanie uczestników z budową i zasadą działania reaktora fuzyjnego z elektrostatyczno-inercyjnym utrzymaniem plazmy typu fuzor oraz ogólnymi zasadami prowadzania prac eksperymentalnych w laboratorium fizycznym. Uczniowie zostaną podzieleni na podgrupy, które będą uczestniczyły w krótkiej prelekcji wyjaśniającej, czym jest plazma, na czym polega fuzja jądrowa i jak wygląda praca urządzeń utrzymujących plazmę, takich jak fuzor, tokamak czy stellerator. W następnej kolejności słuchacze przejdą do laboratoriów badawczych, gdzie zostaną przeprowadzone pokazy i zajęcia na aparaturze badawczej. W laboratorium uczniowie zapoznają się z ogólnymi zasadami bezpieczeństwa pracy oraz budową aparatury eksperymentalnej. Następnie zostaną wprowadzeni w podstawowe zagadnienia związane z badanym zjawiskiem: problemem pomiarów próżniowych, pomiarów wysokich temperatur oraz podstawowymi zagadnieniami związanymi z przebiegiem wyładowania elektrycznego w gazie. Uczniowie w podgrupach samodzielnie wykonają pomiary charakterystyki prądowo-napięciowej wyładowania przy różnych ciśnieniach gazu oraz pomiary temperatury katody reaktora za pomocą pirometru optycznego. Dokonają też wizualnej obserwacji charakteru wyładowania i rejestracji fotograficznej w jego charakterystycznych fazach. Po wykonaniu pomiarów uczniowie samodzielnie przetworzą i przeanalizują wyniki pomiarów oraz sporządzą wykresy obrazujące przebieg badanych zjawisk. Dla lepszego zrozumienia procesu obróbki danych będzie on prowadzony z zastosowaniem podstawowych metod: obliczeń ręcznych oraz ręcznego wykreślania wykresów na papierze milimetrowym. |
|
|
| Lekcja festiwalowa | Lasery: muzyka światła |
Cele: - zapoznanie uczniów z różnicami jakościowymi między światłem niekoherentnym emitowanym przez standardowe źródła światła a spójnym światłem laserowym emitowanym przez różne układy laserowe, - przedstawienie możliwości i zastosowań różnych rodzajów laserów, - uświadomienie zakresu długości fali światła widzialnego oraz powszechnie występującego w przypadku laserów światła podczerwonego oraz omówienie zagrożeń z nim związanych. Uczniowie poznają mechanizmy powstawania światła z uwzględnieniem różnic między promieniowaniem termicznym a laserowym (spójnym). Posłuży temu analogia między zależnościami w fali generowanej przez standardowe źródło i laser a falami dźwiękowymi powstającymi przy uderzaniu w bęben i w strunę gitary. Następnie zaznaczona zostanie funkcja rezonatora w laserze (na podstawie analogii do rezonatora w gitarze). Istotne będzie także zwrócenie uwagi na spójność fali laserowej oraz jej monochromatyczność. Czynniki te umożliwiają uzyskanie kierunkowości emitowanej wiązki oraz ogniskowanie przez soczewki. Zademonstrujemy uczniom wiązkę lasera półprzewodnika oraz manipulację jej położeniem za pomocą zwierciadeł i siatki dyfrakcyjnej. Posłuży to wyjaśnieniu opisanych wyżej zjawisk. W tej części lekcji zostanie zaprezentowany także dalmierz laserowy. Następnie przybliżymy uczniom ideę uzyskiwania impulsów o wysokiej mocy przez skrócenie czasu trwania impulsu nawet o niezbyt wysokiej energii. Na koniec zademonstrujemy działanie pompy optycznej lasera Nd:YAG pompowanego za pomocą lamp błyskowych, efekty plazmowe wytworzone przez lasery nanosekundowe oraz niszczące działanie laserów półprzewodnikowych. Pokaz będzie punktem wyjścia do dyskusji o bezpieczeństwie pracy z laserami. |
|
|
| Lekcja festiwalowa | Radioaktywność w produktach żywnościowych i środowisku naturalnym. Czy jest się czego obawiać? |
Celem spotkania jest przybliżenie uczniom tematyki promieniowania jądrowego i sposobów jego detekcji. Lekcja rozpocznie się od przekazania informacji na temat rodzajów promieniowania jądrowego i sposobów jego oddziaływania z materią. Jednym z omawianych rodzajów promieniowania jądrowego jest promieniowanie gamma, którego bezpośrednio będzie dotyczył wykład. Omówione zostaną również naturalne i sztuczne źródła promieniowania występujące w otaczającym nas środowisku oraz ich wpływ na ludzki organizm. W trakcie lekcji uczniowie będą mieli okazję obejrzeć film wideo przedstawiający pomiar promieniowania gamma, który przeprowadzono w Pracowni Spektrometrii Promieniowania Gamma w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. Do pomiarów użyte zostaną zarówno źródła kalibracyjne promieniowania gamma stosowane w Pracowni, jak również przedmioty oraz materiały wykorzystywane w życiu codziennym. W trakcie spotkania omówione zostaną metody pomiaru neutronów, który jest znacznie trudniejszy niż pomiar promieniowania jądrowego omawianego na początku wykładu. Ponadto zaprezentowane zostaną metody pomiaru neutronów pochodzących z fuzji jądrowej oraz detektory służące do ich detekcji stosowane w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. Po wykładzie uczniowie będą mieli okazję porozmawiać na temat mitów dotyczących promieniowania jądrowego oraz zapytać, jak to jest pracować jako młody naukowiec. |
|
