fizyka

Zajęcia rozpoczną się krótką prelekcją na temat plazmy jako czwartego stanu skupienia materii, obecnego zarówno we Wszechświecie, jak i w naszym codziennym otoczeniu. Uczniowie poznają podstawowe właściwości plazmy, takie jak przewodnictwo elektryczne, emisja światła czy oddziaływanie z polem magnetycznym. Na przykładach naturalnych zjawisk, takich jak zorza polarna, błyskawice oraz budowa Słońca, omówione zostaną warunki, w jakich tworzy się plazma w przyrodzie.

Druga część zajęć będzie miała formę pokazu eksperymentów z udziałem kuli plazmowej i świetlówek gazowych. Uczniowie zaobserwują, jak zachowuje się plazma pod wpływem dotyku oraz pola magnetycznego. Przewidziane są także doświadczenia z lampami fluorescencyjnymi, które zapalają się w pobliżu kuli plazmowej, co posłuży jako wstęp do rozmowy o przewodnictwie w gazach i jonizacji. Będzie to okazja do zobaczenia z bliska efektownych zjawisk świetlnych i wyciągnięcia naukowych wniosków.

W kolejnej części uczniowie wezmą udział w interaktywnej grze edukacyjnej, która utrwali zdobytą wiedzę – poprzez zagadki, quizy i skojarzenia będą mogli samodzielnie uporządkować poznane informacje. Celem zajęć jest nie tylko przekazanie podstawowej wiedzy o plazmie, ale również rozwijanie zainteresowania fizyką i pokazanie, że zjawiska znane z kosmosu mogą być dostępne na wyciągnięcie ręki – nawet w szkolnej sali.

Zajęcia odbędą się w trybie dyskusji z elementami wykładu i z wykorzystaniem kilku rekwizytów/demonstratorów. Rozpoczną się od zdefiniowania pojęcia energii, wyliczenia znanych rodzajów energii i przykładów możliwych przemian z jednej formy energii w drugą. Następnie skupimy się na energii elektrycznej jako na mającej najwięcej zalet i zastosowań dla człowieka. Zastanowimy się nad obecnie wykorzystywanymi metodami wytwarzania energii elektrycznej, jej magazynowania i transmisji. Wykażemy, że w bardzo wielu przypadkach pierwotnym źródłem energii jest Słońce i reakcja fuzji jądrowej.

W drugiej części lekcji zostanie omówiona reakcja syntezy jądrowej przy wykorzystaniu wykresu energii wiązania jądra atomowego w funkcji liczby atomowej pierwiastka (wykres stabilności pierwiastków). Zastanowimy się wspólnie, w jaki sposób energia jest wyzwalana/pochłaniana w reakcjach jądrowych. Spróbujemy oszacować ilość energii pochodzącej z reakcji deuteru i trytu (D-T) i porównamy ją z innymi, obecnie powszechnie używanymi źródłami energii.

W trzeciej części dyskusji omówimy możliwość wykorzystania fuzji jądrowej jako źródła energii bezpośrednio na Ziemi. Pokrótce zostaną przedstawione zalety i wady, jak również trudności technologiczne podtrzymania reakcji syntezy na Ziemi. Krótko porównamy reakcję fuzji z reakcją rozszczepienia. Zakończymy bardzo krótkim streszczeniem wyników prowadzonych obecnie badań.