Fusionsprocesser i stjerner

Introduktion

Modellen skal bruges til at forklare fusion af hydrogen til helium i stjerner via pp-processen samt senere fusion af helium til carbon via triple-alfa processen. Modellen virker ved at lade kerner bevæge sig tilfældigt rundt mellem hinanden og give dem mulighed for at fusionere , hvis de er tæt på hinanden og ellers opfylder krav til fusion.

Overordnet beskrivelse af aktiviteten

Forløbet blev brugt i forbindelse af med et forløb om kernefysik. Eleverne havde inden blandt andet gennemgået forskellige typer for henfaldsprocesser samt q-værdi (energifrigivelse ved kerneprocesser). Solens energiproduktion ligger i forlængelse her af. Forløbet skulle illustrere hvordan kernereaktioner i solen (og stjerner) forløber.

Efterfølgende skulle holdet have et forløb om opbygning af vores solsystem (den nære astronomi).

Eleverne havde tidligere afprøvet et forløb om radioaktivt henfald og C-14 metoden, som var bygget omkring en netlogomodel. Derfor havde eleverne snuset til NetLogo inden dette forløb gik i gang. Det betød nok også at det var relativt nemt at starte forløbet op.

Aktivitetens længde

2 moduler af 90 min.

Materialer

Eleverne blev præsenteret for arbejdsark og NetLogo-program i hvert modul af de to moduler.

Arbejdsark: fusion-1.odt og fusion-2.odt

Programmer: fusion-simpel.nlogo og fusion.nlogo

Lærebogsmateriale: Fysik AB-bogen2, Elvekjær, Finn og Benoni, Torben, 3. udg. (s 126-132,135-137, 149.151, 153,157-159)

Filer: http://library.ct-denmark.org/fusionsprocesser-i-stjerner/fusion-1/
http://library.ct-denmark.org/fusionsprocesser-i-stjerner/fusion-2/
http://library.ct-denmark.org/fusionsprocesser-i-stjerner/fusion/
http://library.ct-denmark.org/fusionsprocesser-i-stjerner/fusion-simpel/
http://library.ct-denmark.org/fusionsprocesser-i-stjerner/fusion-pp_eksempel/
http://library.ct-denmark.org/fusionsprocesser-i-stjerner/fusion-triple-alfa_eksempel/

Aktivitetens sværhedsgrad

I kurset introducerede vi en model for sværhedsgraden af en CT-aktiviteten, hvor selve det modellerede stofs sværhedsgrad er på den lodrette akse, og i hvor høj grad eleverne skal arbejde med kode er på den vandrette akse. Elevernes arbejde i denne aktivitet er indtegnet.

Eleverne startede med en undersøgelse af modellen i interfacet. Herefter gik de relativt hurtigt i gang med er se på kodedelen og skulle identificere de enkelte elementer i koden. Det var ikke ubetinget let at arbejde med for alle elever (stor spredning). Men da eleverne havde prøvet en smule NetLogo før, gik det egentligt fint og der blev generelt arbejdet flittigt.

Eleverne skulle så ændre/tilføje i koden for at gøre modellen mere realistisk (pp-proces og triple-alfa). Der skulle også ændres i interfacet (tilføjelse af monitorer m.m. For nogle elever var dette meget nemt og virkede naturligt at gøre. Andre skulle have noget hjælp med det tekniske og gives ideer/hints til hvad der kunne være smart at få vist i interfacet. Eleverne arbejdede i den sidste del både i kode-delen og i interface-delen – med en overvægt til kode-delen

Afprøvning

Aktiviteten er afprøvet på 1w-FY (fysik, 1.g, studieretningsfag (MA-FY-Ke, 27 elever). Desuden har noget af materialet været brugt på holdet 3g-as (astronomi, 3.g. valgfag, 9 elever).

Forslag til varianter

Man kan vælge at udvide modellen således at kernernes hastigheder følger en realistisk hastighedsfordeling i stedet for at have en konstant fart. Omvendt kunne man også vælge helt at tage dette element ud af modellen for at gøre den endnu mere simpel (mindre kompleks).

Man kunne give de enkelte typer af kerner forskellig masse og lade programmet tegne dem med forskellige størrelser alt efter denne masse. Den del af aktiviteten, som omhandler triple-alfa-processen kan skæres væk, hvis man ønsker et kortere og lidt enklere forløb.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *

Den maksimale uploadstørrelse: 20 MB. Du kan uploade: billede, lyd, video, dokument, regneark, interaktiv, tekst, arkiver, kode, andet. Links til Youtube, Facebook, Twitter og andre services i kommentarteksten vil automatisk blive indlejret.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Back To Top
clear

Velkommen til CCTD Library for undervisningsforløb!

Biblioteket indeholder undervisningsforløb i Computational Thinking (CT) – rettet mod gymnasiefag (fx dansk, samfundsfag, fysik, m.fl.) og som sit eget fag (informatik).