[화학공학][세특] 방사성 물질, 나노 화학, 신약 개발, 기능성 소재, 아보가드로수, 생분해성 고분자, 광분해 수소 기술등 다양한 화학 주제왿� 탐구 활동 예시

1. 라듐과 우라늄 등 방사성 원소의 활용 및 위험성 탐구
교과 (과학)
과목 (화학)
『세부 능력 및 특기 사항』
라듐이 한때 건강에 좋다는 인식으로 시계, 화장품, 음료 등에 무분별하게 사용되었다가 피부 궤양과 암 등을 유발하며 인체에 치명적일 수 있음이 드러난 역사적 사례에 흥미를 느끼고, 방사성 원소가 어떻게 에너지를 방출하며 왜 위험한지를 과학적으로 분석하고자 자발적으로 탐구를 수행함. 라듐과 우라늄 등의 방사성 원소가 불안정한 원자핵을 가지고 있으며, 이로 인해 알파, 베타, 감마 붕괴를 통해 방사선을 방출하게 되는 핵물리학적 원리를 학습함. 핵력과 전기적 반발력 사이의 균형이 무너질 때 핵붕괴가 일어나는 과정을 모식도왿� 함께 정리하고, 붕괴에 따른 에너지 방출량 계산을 위해 질량결손과 결합에너지의 개념도 함께 분석함. 라듐의 경우, 알파 붕괴를 거쳐 라돈으로 전환되며, 이 라돈이 무색무취의 기체 상태로 방출되어 실내 공기 중에 존재할 경우 폐암 발생률을 높이는 점을 탐구하면서 방사성 원소가 직접적 접촉뿐 아니라 2차적인 경로를 통해서도 인체에 영향을 줄 수 있다는 사실을 깊이 이해함.
보고서에서는 방사성 원소의 대표적인 위험 사례로 라듐 걸스 사건, 체르노빌 사고, 후 쿠시마 원전 사태를 소개하고, 그 원인을 과학적으로 분석함과 동시에, 현재 방사성 원소들이 의료용 방사선 치료, 방사선 진단(CT, PET), 고고학적 연대 측정, 원자력 발전, 우주 탐사 등에 활용되고 있는 사례도 다각도로 정리함. 수업 시간에는 ‘죽음의 원소, 그러나 현대과학의 핵심 원동력 – 방사성 원소의 양면성’을 주제로 발표를 진행하였고, 동위원소의 안정성과 불안정성을 비교한 핵종 차트왿� 붕괴 사슬, 그리고 체내 축적 위험성을 설명하는 모형 실험 영상을 활용해 동료 학생들의 이해를 도왔으며, “방사능은 무조건 위험한가?”라는 질문을 중심으로 한 토론을 유도하며 과학의 사회적 책임과 윤리에 대한 관점을 함께 조망함.