Η Πυρηνική Επιστήμη στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση

Παναγιωτάκος, Ιωάννης

dc.contributor.advisor	Δελή, Ερμιόνη
dc.contributor.advisor	Μπέλεση, Βασιλική
dc.contributor.author	Παναγιωτάκος, Ιωάννης
dc.date.accessioned	2022-02-23T08:35:34Z
dc.date.available	2022-02-23T08:35:34Z
dc.date.issued	2022-02
dc.identifier.uri	https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/1753
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26265/polynoe-1604
dc.description.abstract	Στην παρούσα εργασία αρχικώς γίνεται μία ανασκόπηση των βασικών αρχών και της ιστορίας της πυρηνικής φυσικής. Η έννοια των ατόμων ξεκινά από την αρχαιότητα με τον Δημόκριτο και συνεχίζει τον 19ο και 20ο αιώνα με τον Rutherford και τους θεμελιωτές της κβαντικής Μηχανικής. Το άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα νετρονίων και πρωτονίων και από ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω του. Αναλόγως του αριθμού των πρωτονίων νετρονίων οι πυρήνες τοποθετούνται στον πίνακα νουκλιδίων, ένα πολύ βασικό εργαλείο που αναλύεται στην εργασία, όπως και οι κλίμακες των πυρηνικών μεγεθών. Τα νουκλεόνια κρατούνται δέσμια εντός του πυρήνα μέσω της πυρηνικής δύναμης, που σύμφωνα με τον Yukawa, περιγράφεται με ανταλλαγή πιονίων. Εξ' αιτίας της περίπλοκης και εν μέρει άγνωστης φύσης της πυρηνικής δύναμης, υπάρχει μία σειρά μοντέλων που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή τη δομής του πυρήνα. Τα σημαντικότερα είναι το μοντέλο της Υγρής Σταγόνας, το Πρότυπο του Αερίου Fermi και το Μοντέλο των Φλοιών. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν και οι διασπάσεις, καθώς ένας ασταθής πυρήνας μπορεί να διασπαστεί με εκπομπή πυρήνων ηλίου-4 (α-διάσπαση), με εκπομπή ηλεκτρονίων (β-διάσπαση) ή με εκπομπή φωτονίων (γ-διάσπαση). Ο ρυθμός των διασπάσεων ενός δείγματος εξαρτάται από τον χρόνο ημιζωής του πυρήνα, δηλαδή τον χρόνο που ένα δείγμα πυρήνων θα έχει χάσει την μισή ποσότητά του. Σημαντική εφαρμογή των προαναφερόμενων είναι η ραδιοχρονολόγηση με άνθρακα-14, που βασίζεται στην β-διάσπαση του άνθρακα-14 και χρησιμοποιείται στην αρχαιολογία. Επιπροσθέτως, γίνεται αναφορά στην διδασκαλία της πυρηνικής φυσικής στην Δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Το πεδίο της πυρηνικής επιστήμης, είναι συνήθως εκτός της διδακτέας ύλης και τα κεφάλαια τα οποία την εξετάζουν παραμένουν στην επιφάνεια της ύλης σε σύγκριση με τα διεθνή πρότυπα. Αυτό έρχεται σε αντίφαση με την μείζονα σημασία της πυρηνικής επιστήμης για τις επόμενες γενιές. Συμπερασματικά, η πυρηνική φυσική είναι ένας πολύπλοκος κλάδος που θα διαδραματίσει έναν σημαντικό ρόλο στην κοινωνία του αύριο και μέχρι στιγμής δεν εξετάζεται επαρκώς στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Παρόλο της ύπαρξης πρακτικών προβλημάτων της εργαστηριακής άσκησης των μαθητών στην Πυρηνική Επιστήμη, αυτά μπορούν να επιλυθούν με την χρήση προσομοιώσεων. Στα πλαίσια της εργασίας, x παρατίθεται ένα διδακτικό σενάριο ιστοεξερεύνησης για την Ραδιοχρονολόγηση. Το σενάριο προορίζεται για το μάθημα της Χημείας Γενικής Παιδείας της Α' Λυκείου.	el
dc.format.extent	62	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής	el
dc.publisher	Ανώτατη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης (Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.)	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές	*
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject	Πυρηνική φυσική	el
dc.subject	Αέριο Fermi	el
dc.subject	Radiochronology web-quest	el
dc.subject	Πρότυπο των φλοιών	el
dc.subject	Μοντέλο υγρής σταγόνας	el
dc.subject	Πυρηνικές διασπάσεις	el
dc.subject	Διδακτική πυρηνικής φυσικής	el
dc.subject	Nuclear physics	el
dc.subject	Nuclear structure	el
dc.subject	Shell model	el
dc.subject	Fermi gas	el
dc.subject	Liquid drop model	el
dc.subject	Nuclear physics teaching	el
dc.subject	Ιστοεξερεύνηση ραδιοχρονολόγησης	el
dc.title	Η Πυρηνική Επιστήμη στην Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση	el
dc.title.alternative	Nuclear Science in Secondary Education	el
dc.type	Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία	el
dc.contributor.committee	Καρκαλούσος, Πέτρος
dc.contributor.faculty	Σχολή Επιστημών Υγείας & Πρόνοιας	el
dc.contributor.department	Τμήμα Βιοϊατρικών Επιστημών	el
dc.contributor.master	Παιδαγωγική μέσω Καινοτόμων Τεχνολογιών και Βιοϊατρικών Προσεγγίσεων	el
dc.description.abstracttranslated	In this work, first of all the basic principles of Nuclear Physics and its history are discussed. The concept of atoms was introduced by Demokritus at ancient times and continues to the 19th and 20th centuries with Rutherford and the founders of Quantum Mechanics. The atom, is composed of a nucleus of protons and neutrons and electrons around it. With respect to the number of protons and neutrons, nuclei are inserted into the chart of nuclides, a very useful construct that is discussed, along with the scales of nuclear quantities. The nucleons are bound inside the nucleus via the nuclear interaction, which according to Yukawa can be described by the exchange of pions. Due to the complicated and obscure nature of the nuclear force, there is a wide variety of models that can be used to describe the nuclear structure. The most important are the Liquid Drop, the Fermi Gas and the Shell Model. The nuclear decays are also show particular interest, as an unstable nucleus can decay by emission of, he-4 nuclei (alpha-decay), electrons (beta-decay) or photons (gamma-decay). The rate of decay depends upon the half life of the nucleus, i.e., the time that a sample of nuclei loses half of its amount. An important application of the aforementioned is the Radiochronology with C-14, which is based on beta-decay and is used in archeology. Additionally, the teaching of nuclear physics in Secondary Education is discussed. The field of nuclear science is usually not taught, while the chapters discussing the subject remain on the surface, when compared to international standards. This is in contradiction to the nuclear physics’ central role for future generations. In conclusion, nuclear physics is a complicated subject that will play a crucial role in the future society and until now is not properly discussed in high school. While there are practical issues with the student's nuclear physics lab-training, these could be solved with simulations. As a part of this work, we present a web-quest Teaching Scenario regarding Radiochronology. This scenario is made for 7th grade high school students as a part of the Chemistry Subject.	el

Files in this item

Name:: Panagiotakos_20080.pdf
Size:: 2.490Mb
Format:: PDF
Description:: Διπλωματική Εργασία

View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες - Παιδαγωγική μέσω Καινοτόμων Τεχνολογιών και Βιοϊατρικών Προσεγγίσεων
Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες ΠΜΣ Παιδαγωγική μέσω Καινοτόμων Τεχνολογιών και Βιοϊατρικών Προσεγγίσεων

Show simple item record

Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές