2014年[ 科学教育振興助成 ] 成果報告
超伝導物質の作成
概要
1.はじめに
超伝導物質は、将来的に様々なところで普及されることが期待されている。超伝導物質はどんな物質でありどのように作られるのかを生徒に学ばせたいと考えて本事業を企画した。また、過去に別の高校で作成することができたということだったので本校の生徒にもチャレンジさせたいと考えました。
2.事業計画及び内容
超伝導物質の作成(11月~3月)
ハンドプレス(最大荷重40kg)を用いて直径10mmの錠剤を作るところから始めた。
厚さが5mmになるように超伝導体焼成材料12gをハンドプレスの金型に入れてハンドプレスで約2分間加圧した。
しかし、取り出しても固まらないため加圧時間を1時間以上に変えたが、固まらなかった。
圧力を強くするために、ハンドプレスから万力に変えてみたが固まらなかった。
そのため、東北職業能力開発大学校にある万能試験機(最大荷重50t)を使用させていただいた。
東北職業能力開発大学校学務課の持木相談役と生産技術科の佐藤特任教授と自然科学部の生徒と打ち合わせをして圧力を150kg、加圧時間を1分間にして実験をした。その結果、固まったが取り出すときに粉状になった。
再度打ち合わせをして、圧力を300kg、加圧時間を2分間にして実験をした。
固まったが、取り出すときに一部粉状になった。粉状にならずに固まったものもできたので、これを電気炉で約980度、7時間加熱した。
焼けた後に炉を除くと、一部固まりきれずに飛び散ったと思われる粉末が炉の下に沢山あった。固まった物質を液体窒素に入れてネオジム磁石を近づけてマイスナー効果を確認したが、効果はなかった。
3.まとめ
残念ながら、今年度は超伝導物質を作成することができず授業でも実施することができなかった。しかし、東北職業能力開発大学校の担当者の方々のご協力もあり一部固まるところまで実験を進めることができた。来年度は、さらに試行錯誤を重ねて超伝導物質を作れるようにしていきたいと考えている。
生徒達も作成のコツをつかんできており主体的に動いているところである。作成するのが難しい反面、生徒達の興味関心が高くなってきているので作成に成功したい。
超伝導物質は、将来的に様々なところで普及されることが期待されている。超伝導物質はどんな物質でありどのように作られるのかを生徒に学ばせたいと考えて本事業を企画した。また、過去に別の高校で作成することができたということだったので本校の生徒にもチャレンジさせたいと考えました。
2.事業計画及び内容
超伝導物質の作成(11月~3月)
ハンドプレス(最大荷重40kg)を用いて直径10mmの錠剤を作るところから始めた。
厚さが5mmになるように超伝導体焼成材料12gをハンドプレスの金型に入れてハンドプレスで約2分間加圧した。
しかし、取り出しても固まらないため加圧時間を1時間以上に変えたが、固まらなかった。
圧力を強くするために、ハンドプレスから万力に変えてみたが固まらなかった。
そのため、東北職業能力開発大学校にある万能試験機(最大荷重50t)を使用させていただいた。
東北職業能力開発大学校学務課の持木相談役と生産技術科の佐藤特任教授と自然科学部の生徒と打ち合わせをして圧力を150kg、加圧時間を1分間にして実験をした。その結果、固まったが取り出すときに粉状になった。
再度打ち合わせをして、圧力を300kg、加圧時間を2分間にして実験をした。
固まったが、取り出すときに一部粉状になった。粉状にならずに固まったものもできたので、これを電気炉で約980度、7時間加熱した。
焼けた後に炉を除くと、一部固まりきれずに飛び散ったと思われる粉末が炉の下に沢山あった。固まった物質を液体窒素に入れてネオジム磁石を近づけてマイスナー効果を確認したが、効果はなかった。
3.まとめ
残念ながら、今年度は超伝導物質を作成することができず授業でも実施することができなかった。しかし、東北職業能力開発大学校の担当者の方々のご協力もあり一部固まるところまで実験を進めることができた。来年度は、さらに試行錯誤を重ねて超伝導物質を作れるようにしていきたいと考えている。
生徒達も作成のコツをつかんできており主体的に動いているところである。作成するのが難しい反面、生徒達の興味関心が高くなってきているので作成に成功したい。