STEM教育推廣輻射知識

2023年12月21日

孔繁耀、江如秋

香港天文台一直致力推廣有關輻射的公眾教育，除了在網站發布文章及短片，亦為學校舉行講座及京士柏輻射實驗室參觀。從2021年起，天文台更推出名為「伽馬線報」的「學校社區環境輻射測量計劃」（圖一），讓學生親自組裝輻射測量儀器量度環境輻射水平。

「伽馬線報」是天文台首個結合STEM教學元素的工作坊，以「翻轉教室」教學方式，讓學生透過預製影片先行自學輻射基礎知識、輻射探測器原理及電路組裝等資訊，並在工作坊當天以問答遊戲和實習形式加深影片所授的知識。

儀器組裝方面務求讓學生做到DIY「自己動手做」。學生會於工作坊使用試驗電路板來組裝一個能夠測量伽馬輻射、氣溫、濕度和氣壓的裝置，減省繁複的焊接程序。組裝指南採用簡單易明的圖像設計，説明不同零件的測試程序，並設有問題集幫助指正常見的錯誤，以增加組裝成功率。工作坊亦提供含微量放射性的天然礦石及人工製品，讓學生使用自行組裝的裝置進行測量及參與尋寶遊戲，從中了解天然和人工放射源的分別，以及測量數據的特性。

隨著參與工作坊的學校數目不斷增加（圖二），天文台連同教育局舉辦了「伽馬線報」獎勵計劃，讓學生利用天文台提供的「伽馬線報」便攜裝置（圖三），自行設計方案在香港不同地方實地考察和測量，並撰寫研究報告。參加獎勵計劃的學生們均表示能夠在過程中學習到更多知識，進一步提升他們對輻射的了解。天文台亦利用在社區層面所測量的眾包數據作初步分析，得出的輻射水平在每小時0.039至0.575微希沃特之間，稍高於天文台巡測車同期在本港主要幹道上所測量的數據（每小時0.010至0.369微希沃特）。由於眾包數據旨在擴大收集社區層面的資訊，測量方式沒有那麼規範，所以數據的分散性較大，例如在室內或靠近建築物測量時，氡氣或建築物的天然放射性物質可導致測得稍高的輻射水平。但整體而言，眾包數據能反映環境輻射水平變化，具有一定的參考價值。


「伽馬線報」工作坊是一項持續優化的公眾教育活動。除基本輻射知識外，天文台同時也向學生推廣核應急準備及核安全信息，在工作坊深入淺出講解「大亞灣應變計劃」的內容。此外，天文台正在設計全新的「伽馬線報」便攜裝置（圖四），改良用戶介面，加強裝置的運算能力及穩定性，希望將來學校可以更有效地利用新裝置進行體驗式學習及輻射測量，歡迎有興趣的學校報名參加！