Radioaktivitet og alders bestemmelse af skelletter med Kulstof-14 metoden Science Camp for folkeskole elever
Skeletter sladrer Folkeskoler Forud for forløbet med folkeskoleeleverne Gynmasieeleverne har selv været afsted på en 2-dages camp omkring forløbet skeletter sladrer eller har i perioden op til arbejdet med radioaktivt henfald. Gymnasieeleverne skal varetage undervisningen af folkeskoleeleverne. Formål Gymnasieelever I læreplanen for fysik står der, at eleverne skal kunne formidle et emne med et fysikfagligt indhold til en valgt målgruppe. Derudover skal eleverne lære om radioaktivitet, herunder henfaldstyper, aktivitet og henfaldsloven. Dette forløb er specifikt lavet, så det opfylder netop disse to punkter i læreplanen. Folkeskoleelever Formålet for folkeskoleeleverne er at lære om hvordan man ved hjælp af kulstof 14-metoden kan aldersbestemme skeletter. Herunder skal de lære om radioaktivitet, henfaldstyper og halveringstider. Organisering af samarbejdet med folkeskolen På henholdsvis gymnasiet og i folkeskolen vælges der én koordinerende person, således at kommunikationen imellem institutionerne ikke besværligøres. Hvis der blot er en enkelt klasse på begge institutioner kunne dette typisk være en af klassernes lærere. I god tid inden forløbet tænkes afholdt aftales tid og sted, hvor gymnasieeleverne kan undervise folkeskoleeleverne. I dette forløb blev Universe benyttet som samlingssted, da undervisningen så samtidigt kunne kombineres med et besøg i parken. Dog kan samarbejdet sagtens tænkes at forgå lokalt på de enkelte skoler, hvor de nødvendige udstyr er til rådighed. De koordinerende personer sørger inden mødet imellem gymnasieelever og folkeskoleelever for, at - Gymnasieeleverne har lært om radioaktivitet, henfaldstyper og halveringstider - Gymnasieeleverne har planlagt et undervisningsforløb / materiale om dette emne. Se evt. bilag 1. - Gymnasieeleverne har øvet sig på undervisningen af folkeskoleeleverne - Folkeskoleeleverne behøver ingen forkundskaber, men hvis de forinden er blevet orienteret om emnet og hørt omkring faktiske aldersbestemmelser, så er det tilstrækkeligt. - Aftale tid og sted (Universe, Gymnasiet eller Folkeskolen)
- Aftale transport af elever og evt. udstyr til forsøgene. Se evt. bilag 2 og 3. Program for dagen Undervisningen varetages af et passende antal elever fra gymnasiet. Det er fordelagtigt, hvis de har studieretningen Matematik A, Kemi B og Fysik B eller lignende. Tidspunkt Det sker 08.00 Afgang mod Universe (bus stationen) 09.45 Ankomst Universe 10.00 Folkeskoleelever undervises af eleverne fra gymnasiet Kort oplæg om radioaktivitet, henfaldstyper og halveringstyper samt hvordan et skelet kan aldersbestemmes med kulstof-14 metoden. Se Bilag 1. Dernæst små forsøg med Henfald af terninger og Henfald af Ba-137. Se Bilag 2 og 3 for en vejledning. 12.00 Universe på egen hånd Alle går i parken og spiser deres madpakker. Der er et lille Science show kl 13.00 13.30 Universe oplevelsesbånd det består af 1-2 runder på Segway, 5D-bio, 2 forskellige teambuildingsøvelser. 15.00 Tak for i dag. Parken lukker.
Bilag 1 Powerpoint om aldersbestemmelse af skeletter
Bilag 2 Radioaktive terninger RADIOAKTIVE TERNINGER Formål: At lave et forsøg med terninger, som vi leger er radioaktive, henfaldskurven og halveringstiden T0.5 passer. og se om Udstyr: En raflebæger med 20 terninger. Fremgangsmåde: Kast alle 20 terninger vi leger at der så er gået 1 sekund. Alle de terninger der viser en 6 er er henfaldet og tages fra. Resten af terningerne puttes tilbage i bægeret. Noter i skemaet hvor mange der var tilbage efter 1. slag (1 sekund) Kast nu med de overlevende terninger. Der er så gået 2 sekunder. Tag 6 erne fra, noter de overlevende og sådan fortsætter du indtil du har laver 10 slag (10 sekunder. Nu skal du så starter det hele forfra med 20 terninger, og alt det skal du så i alt gøre 10 gange. Skema: Runde\tid 0s 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s 10s 1 20 2 20 3 20 4 20 5 20 6 20 7 20 8 20 9 20 10 20 overlevende ialt 200 Tegn antallet af overlevende radioaktive terninger (tallene i den gule linie for neden) ind i nedenstående koordinatsystem og aflæs Halveringstiden.
Aflæst T0.5 = sekunder Teoretisk T0.5 = 3.80 sekunder
Bilag 3 Henfald af Ba-137 Formål: Øvelsens formål er at undersøge henfaldsloven og bestemme halveringstiderne for følgende henfald 137 * 137 Ba Ba 56 56 Henfald af 137 Ba * 56 Barium-137 er Gamma Radioaktiv. Denne isotop dannes fra Beta-henfald af Cæsium-137 : Cs Ba e, T0.5 30.2år 137 137 * 0 55 56 1 Det smarte er så, at der i kilden hele tiden dannes Ba- 137, som er den isotop vi gerne vil måle på. Vi kan få fat på den ved at skylle svag saltsyre igennem kilde. Kun Ba-137 kommer med ud. (Nogen siger at man malker koen altså Cs-kilden) Figur 1 Apparatur og opstilling: Geiger-Müller rør tilsluttet en tæller (Vi bruger en PC), 1 reagensglas, stativmateriale, radioaktiv Ba-137 kilde og sur NaCl-opløsning Fremgansmåde: Mål først uden kilde i nærheden tælletallet fra baggrundstrålingen 5gange i 30 sekunder hver. måling 1 2 3 4 5 Tb Gennemsnit : Tb = Nu skal tælleren sættes til at tælle i intervaller af 30 sekunder i 360 sekunder. Så hældes saltsyren gennem kilden og ned i reagensglasset. Kilden fjernes og målingen på Ba-137 påbegyndes. Skriv måledata i skemaet Skema med måledata: t/sek 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 T Tkorrigeret
Databehandling: Beregn tælletallet korrigeret for baggrundsstrålingen Tkorrigeret = T - Tb Indtegn det korrigerede tælletal Tkorrigeret, som funktion af tiden på koordinatsystemet næste side. Aflæs halveringstiden T0.5 Sammenlign din målte halveringstid med tabelværdien der er T0.5,tabel = 2,6min = 156sek
Koordinatsystem: Henfald af Ba-137 MÅLEDATA Antal tællinger Tid/s