Turun Suomalaisen Yhteiskoulun lukion säteilyfysiikan kurssilla perehdyttiin ympärillämme olevaan taustasäteilyyn ja sen analysointiin yhteistyössä alan yritysten ja Turun yliopiston kanssa. Kurssilla tarkasteltiin myös Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuuden vaikutusta suomalaisten saamaan taustasäteilyn määrään.

Säteilyfysiikan kurssilla mitattiin taustasäteilyä tehdasvalmisteisilla säteilymittareilla ja opiskelijoiden opettajan piirustusten mukaan tekemillä sumukammioilla. Opiskelijat ottivat yhteyttä alan yrityksiin ja tekivät yhteistyötä Aga Center Turku Oy:n ja Kaarinan Trimet Oy:n kanssa sumukammioiden valmistamisessa.

– Opiskelijat saivat yrityksiltä myös opastusta taustasäteilyn kvantitatiiviseen ja kvalitatiiviseen mittaamiseen. Opiskelijat testasivat ja mittasivat taustasäteilyä sumukammioilla, tekivät havaintoja säteilyn hiukkasista sekä analysoivat mittaustuloksia. Kurssin päätteeksi toteutettiin vielä säteilyfysiikan mittauspäivä kentällä yhteistyössä Säteilyturvakeskuksen ja Turun yliopiston fysiikan laitoksen kanssa, kertoo TSYK:in fysiikan opettaja Kalle Vähä-Heikkilä.

Havainnointia sumukammion avulla

– Sumukammio on laite, jolla voidaan havaita ionisoivaa säteilyä. Sumukammiossa on kylläistä höyryä. Kun esimerkiksi ionisoivan säteilyn alfa- tai beetahiukkanen (elektroni tai elektronin antihiukkanen positroni) kohtaa sumukammiossa olevan kylläisen höyryn, jää kylläiseen höyryyn "jälki". Jälki syntyy siis hiukkasen törmätessä höyryyn ja se näkyy ikään kuin vaaleana sumuna sumukammiossa. Jäljen muodon perusteella voidaan tutkia, mikä hiukkanen on sumukammion kylläiseen höyryyn törmännyt.

Kuvassa itsevalmistettu sumukammio.

Säteilyfysiikan kurssilla rakennettiin sumukammio alumiinilevystä, muovisesta eläintenkuljetuslaatikosta, huovasta ja hiilidioksidijäästä. Kylläinen höyry tehtiin isopropanolilla.

Vähä-Heikkilän mukaan säteily voidaan jakaa ihmiselle vaaralliseen ionisoivaan säteilyyn ja ihmiselle vaarattomaan ionisoimattomaan säteilyyn. Ionisoivaa säteilyä on mm. alfa-, beeta-, gamma- ja röntgensäteily. Ionisoimatonta säteilyä taas on näkyvä valo, infrapunasäteily ja radioaallot.

– Saimme sumukammiolla esille alfa- ja beetahiukkasten jättämän jäljen sekä myonin jäljen, Vähä-Heikkilä iloitsee.

Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuudesta 35 vuotta

Kurssin yhtenä tarkoituksena oli tuoda esille vuoden 1986 Tšernobylissä tapahtunut ydinvoimalaonnettomuus. Aihe on varsin ajankohtainen, sillä tänään 26.4. vietetään Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuuden 35. vuosipäivää.

– Tarkastelimme ydinvoimalaonnettomuutta Neuvostoliiton järjestelmän, sosialismin ja fysiikan näkökulmasta. Tarkastelimme onnettomuuden vaikutusta suomalaisten saamaan taustasäteilyn määrään ja sitä, mikä tämän taustasäteilyn vaikutus on nykyään. Kyseessä oli siis laajasti oppiainerajat ylittävä kokonaisuus.

Taustasäteilyä tulee avaruudesta hiukkas- ja sähkömagneettisena säteilynä. Ilmakehä ja maapallon magneettikenttä suojaavat meitä suurimmalta osalta avaruudesta tulevalta ihmiselle vaaralliselta säteilyltä. Maaperässä on radioaktiivisia aineita, jotka hajotessaan lähettävät alfa-, beeta- ja gammasäteilyä. Tämä on luonnossa esiintyvää taustasäteilyä. Suomessa suurin ionisoivan säteilyn aiheuttaja on maaperän radonkaasu.

– Säteilyä on kaikkialla, mutta se ei ole peikko. Ihminen hyödyntää säteilyä erittäin laaja-alaisesti ja yleisesti säteilyn käytöstä on enemmän hyötyä kuin haittaa. Kun säteilyä oppii ymmärtämään, tajuaa sen hyödyllisyyden, Vähä-Heikkilä tiivistää.

Kurssi on osa Lukion työelämäkumppanit hanketta, jonka tarkoituksena on edistää lukioiden työelämäyhteistyötä, jotta lukio-opintonsa päättäneet siirtyvät entistä sujuvammin jatko-opintoihin ja työelämään. Hanke toteutetaan Turun, Vaasan ja Porin kaupungin lukioiden, Turun ammattikorkeakoulun ja Turun yliopiston kumppanuusverkostossa vuosina 2018-2021. Hanketta rahoittavat Euroopan sosiaalirahasto, Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus ja toteuttajaorganisaatiot.