Carta della radioattivit gamma del Comune di Schio

Carta del radioattività del Comune di Schio
Progetto didattico multidisciplinare – ITIS De Pretto – Schio – Vicenza
Obiettivi
L’obiettivo finale del progetto consiste nel realizzare la carta della radioattività del Comune
di Schio attraverso misure di spettroscopia in situ ed in laboratorio. Gli studenti sono chiamati a
studiare l’ambiente che li circonda attraverso la misura consapevole e scientificamente rigorosa
della radioattività ambientale. Al termine del progetto didattico gli studenti avranno maturato un
approccio critico e consapevole sui seguenti concetti:
-
la radioattività fa parte del mondo in cui viviamo,
-
la presenza di radionuclidi può essere misurata correttamente con gli opportuni strumenti
-
una carta della radioattività non contiene necessariamente messaggi allarmistici, bensì è uno
strumento intelligente per capire e valorizzare il proprio territorio.
Utilità del progetto
Le utilità del progetto sono molteplici, poichè i prodotti finali potrebbero essere da stimolo a
future iniziative, tra cui:
-
pubblicazione su riviste specializzate in didattica della scienza, come ad esempio “La fisica
della scuola” 1 dell’A.I.F. oppure “International Journal of Science Education” 2 ;
-
sinergie con gli enti pubblici locali interessati alla valorizzazione del territorio (ad esempio
il Comune di Schio);
-
sinergie con realtà imprenditoriali (ad esempio estrattori di materiali da costruzione)
interessate sia ai risultati del progetto sia alla formazione di competenze specifiche richieste
in ambito aziendale;
-
1
2
richiesta di finanziamenti da parte della scuola per attività d’eccellenza.
http://www.aif.it/index.php?CHISIAMO/pubbli.php
http://www.tandfonline.com/action/aboutThisJournal?show=aimsScope&journalCode=tsed20
1
Prodotti finali
I prodotti finali del progetto sono 4 carte tematiche ed un documento riportante le note
illustrative delle carte stesse. In particolare i prodotti saranno così confezionali:
-
4 carte tematiche del Comune di Schio in scala 1:10.000, illustranti la distribuzione
dell’abbondanza di uranio (ppm), di torio (ppm), di potassio (%) e la distribuzione del
contenuto di radioattività gamma (Bq/kg). Le carte saranno realizzate sia su supporto
digitale che su supporto cartaceo per un numero complessivo pari a 30.
-
note illustrative (in pdf) riportanti la procedura di campionamento e di misura, foto dei siti
campionati, tabelle e analisi dei dati.
Un esempio di prodotto finale è riportato in fig. 1. Questa carta preliminare è stata ottenuta
sulla base di alcune misure realizzate su campioni di roccia raccolte nelle Prealpi Venete dai
ricercatori dell’INFN nell’ambito di un progetto di ricerca scientifica. Trattandosi di un
campionamento preliminare, circa metà del territorio del Comune di Schio risulta del tutto
inesplorato per quanto riguarda l’attività radioattiva totale.
Fig. 1 – Carta preliminare del contenuto di radioattività (Bq/kg) dei terreni del Comune di Schio.
2
Personale coinvolto
Il progetto è gestito da un team costituito da docenti dell’ITIS De Pretto e ricercatori
dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Le attività didattiche svolte negli ultimi anni da questo
consolidato gruppo di docenti hanno permesso di perfezionare sia una comune metodologia sia un
collaudato materiale didattico.
Metodologia
Il progetto didattico multidisciplinare intende integrare conoscenze di fisica, matematica,
statistica, geologia e scienze ambientali attraverso lezioni frontali, laboratori, misure individuali e
relazioni finali, finalizzate alla comprensione dei principi fondamentali che caratterizzano un
monitoraggio ambientale. Le radioattività diventa pertanto non solo l’oggetto dello studio, ma è
anche un’occasione per applicare metodi matematici e sperimentare il metodo scientifico attraverso
ipotesi, tesi ed esperimenti.
Il comune di Schio si estende per circa 67 km2, circa metà dei quali sono costituiti da
montagne la cui geologia è ben nota. Le colline e le pianure sono fortemente antropizzate. Tenuto
conto di questa conformazione geomorfologia, le misure realizzate dagli studenti saranno
diversificate in base alle aree. Nelle aree montagnose verranno prelevati campioni di roccia secondo
uno schema standard di raccolta, che prevede anche la compilazione di una scheda in cui si
riportano le principali caratteristiche della roccia. Ciascun campione verrà macinato e misurato
presso i Laboratori Nazionali di Legnaro utilizzando il sistema MCA_Rad.
Nelle aree collinari e pianeggianti verranno realizzate misure utilizzando il detector portatile
Za_NaI. In alcune zone verranno raccolti campioni di suolo da analizzare con il sistema MCA_Rad.
Si prevede di raccogliere circa 70 campioni di roccia e suolo e di realizzare circa 70 misure con il
rivelatore portatile.
Tutte le misure in situ saranno realizzate dagli studenti così come la raccolta dei campioni e
la successiva compilazione della scheda. Le misure presso i Laboratori Nazionali di Legnaro
saranno realizzate dai ricercatori dell’INFN e da alcuni studenti incaricati a seguire le misure in
laboratorio.
3
Struttura
Il percorso didattico si articolerà in 10 incontri collettivi pomeridiani, di circa 3 ore ciascuno
ed in attività individuali svolte dai singoli studenti. Gli incontri collettivi prevedono lezioni frontali
(LF), attività di gruppo (AG) ed attività di laboratorio (AL). Durante le attività individuali gli
studenti sono chiamati a realizzare misure con gli strumenti messi a loro disposizione secondo una
procedura standard, che permetterà di rendere confrontabili i dati ottenuti in diverse sessioni di
misura.
Titolo dell’incontro
Tipo di
attività
Sintesi dei contenuti dell’incontro
Docenza di
riferimento
ITIS – INFN
1
Introduzione
LF
Saranno descritti i tempi, metodi ed obiettivi del
progetto.
2
Quali strumenti
utilizzeremo per misurare
la radioattività?
LF
Si descriveranno le performance del rivelatore
portatile Za_NaI e del sistema MCA_Rad utilizzati
rispettivamente nelle misure in situ ed in laboratorio.
INFN
3
Conosciamo il nostro
territorio.
AG
Gli studenti impareranno a leggere e capire le carte
topografiche e geologiche del comune di Schio.
ITIS
4
Come pianifichiamo il
campionamento?
AG
Verranno organizzati gruppi per le misure in situ, per
la raccolta dei campioni e le misure presso i
Laboratori Nazionali di Legnaro.
ITIS
5
La spettroscopia gamma:
cosa misuriamo?
LF
Verranno presentati i principi matematici e fisici
attraverso i quali analizzare uno spettro gamma.
INFN
6
Analisi di misure di
spettroscopia gamma
AL
Gli studenti saranno messi in grado di analizzare in
modo autonomo le misure realizzate in situ.
INFN
7
Problemi e soluzioni nel
realizzare una carta
tematica
LF
Verranno presentati i principi cartografici
fondamentali con i quali costruire una carta tematica.
INFN
8
Organizzazione dei
risultati
AL
I dati verranno organizzati in modo organico e
confrontati tra loro, cercando di individuare le
anomalie ed eventualmente pianificare sopralluoghi
aggiuntivi.
ITIS
9
Analisi critica dei
risultati
AG
I risultati saranno analizzati con i metodi statistici
imparati in teoria (incontro 7), in modo tale da
convergere verso una carta tematica della radioattività.
INFN
LF
Verranno presentati i prodotti definitivi, la cui
confezione finale è affidata ai ricercatori dell’INFN
(per quanto riguarda la cartografia) ed agli studenti
(per quanto riguarda la stesura delle note illustrative).
ITIS – INFN
10
Conclusioni
4
Strumenti
L’Istituto Nazionale di Fisica nucleare metterà a disposizione dei docenti e degli studenti
dell’ITIS De Pretto i seguenti strumenti:
-
ZaNaI: detector portatile costituito da un cristallo di NaI (1 litro), completo di computer
portatile, sensore di umidità e temperatura ed antenna GPS;
-
MCA_Rad: spettrometro ad alta risoluzione e basso fondo, per la misura di campioni di
rocce e suoli, presso i Laboratori Nazionali di Legnaro;
-
Macinatrice automatica, forno per essiccazione dei suoli ed attrezzatura utile al
campionamento ed alla preparazione dei campioni.
Tempi, costi e proprietà dei dati.
L’attività didattica si svolgerà dal 15 ottobre 2012 al 15 maggio 2013, secondo un calendario
che sarà stabilito all’inizio del progetto dal corpo docenti dell’ITIS De Pretto. I ricercatori
dell’INFN sono a disposizione per il periodo indicato, senza alcuna condizione e metteranno a
disposizione il materiale didattico a supporto dello studio individuale.
I ricercatori dell’INFN metteranno a disposizione la suddetta strumentazione per tutto il
periodo indicato, accollandosi le spese dei viaggi, di alloggio, della manutenzione degli strumenti,
della stampa di un totale di 30 carte in formato A0 (841 x 1189 cm).
Il costo complessivo del progetto didattico è di 3000 euro.
Tutti i dati didattici e scientifici del progetto sono di proprietà dell’ITIS De Pretto e
dell’INFN che potranno utilizzarli per finalità specifiche nell’ambito della loro attività istituzionale.
Docenti di riferimento
Lo svolgimento dell’attività verrà monitorata, aggiornata e verificata sotto la responsabilità
dei seguenti docenti di riferimento:
-
Ornella Pirolisi – ITIS De Pretto – 0445 520515 – [email protected]
-
Fabio Mantovani – INFN Ferrara – 320 0864636 – [email protected]
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