Пізнавальна фізика для середніх шкіл: навчальні матеріали про термоядерний синтез.
Fuse Net (Європейська освітня мережа Fusion) розробив навчальні матеріали для середніх шкіл, які містять загальний вступ про явище та фізику ядерного синтезу. Мета цих матеріалів — надати вчителям середніх шкіл всі інструменти, необхідні для навчання ядерному синтезу на пізнавальних заняттях.
Навчальні матеріали включають курси, книги, експерименти, мультимедіа та тези, що представлені у 5 навчальних модулів. Кожен модуль складається з:
- Підручник для учнів;
- Слайди лекції;
- Посібник для вчителя;
- Додаткові вправи.
Навчальні модулі про термоядерний синтез.
Модуль 1: Основи термоядерного синтезу
Перший модуль про термоядерний синтез загалом.
Модуль 2: Шлях до синтезу
У цьому модулі учнів відкривають історію ядерного синтезу та дізнаються про перешкоди та виклики, які було подолано, щоб досягти сучасного рівня знань в термоядерному синтезі.
Починаючи з відкриття процесу, який живить Сонце, учні можуть дізнатися про багато різних типів експериментальних пристроїв, які були створені, щоб спробувати генерувати енергію за допомогою термоядерного синтезу з утриманням магнітного поля.
Обговорюються виклики та перешкоди фізичного та політичного характеру, що призвели до сучасного стану знань термоядерного синтезу у формі проекту ITER, найбільшої спроби людства щодо термоядерного синтезу.
Модуль 3: Контроль плазми
У цьому модулі учні дізнаються про основи теорії керування та про те, як це стосується термоядерного синтезу з особливим акцентом на контролі температури плазми.
Починаючи з простого прикладу домашнього термостата, ми бачимо, які вимірювання та механізми можна використовувати для керування фізичними величинами. Модуль завершується обговоренням діагностичних методів.
Модуль 4: Матеріали термоядерного реактора
Цей модуль має на меті познайомити з проблемами, пов’язаними з вибором матеріалів для побудови термоядерного реактора. Інженерія матеріалів відіграє головну роль у процесі втілення термоядерного синтезу в реальність.
Основна увага цього модуля зосереджена на двох темах, які мають вирішальне значення для робочого реактора:
- Матеріали для виведення тепла та плазми,
- Нейтронне опромінення та матеріали для бланкету.
Модуль 5: Впровадження
У цьому модулі учні дізнаються про поточний стан у енергетиці та прогнози на майбутнє, як термоядерний синтез може туди вписатися.
Обговорюються зміни в попиті та пропозиції, і звідти ми дивимося на можливі переваги та внесок термоядерної енергії в майбутньому. Переваги та недоліки обговорюються та розглядаються в ширшому контексті. Розглянемо докладніше вартість майбутньої термоядерної електростанції:
Які деталі дорогі і чому?
І чи буде синтез досить дешевим, щоб бути конкурентоспроможним?
Нарешті ми поглянемо на майбутні кроки в термоядерному синтезі: ITER, IFMIF-DONES і, нарешті, реактори DEMO — це шлях вперед.
Усі матеріали можна безкоштовно використовувати в освітніх цілях. Слайди лекції доступні у форматі pdf та у форматі ppt, тому ви можете редагувати слайди відповідно до своїх уподобань або додавати додаткові слайди. Підручники, посібники для вчителя та додаткові вправи доступні у форматі pdf-документів.
Fuse Net не обмежує Ваше використання створених матеріалів, але просить згадувати про те, хто розробив ці матеріали, тобто про Fuse Net.
Ви можете знайти архів навчальних матеріалів Fuse Net за адресою: fusenet.eu (https://fusenet.eu/taxonomy/fusenet-educational-material)
