В Кемеровской области – Кузбассе участники программы «Сириус. Лето» определяют уровень естественной радиоактивности от угля в почвах и воздухе шести городов Кузбасса. Такую задачу перед школьниками поставил Региональный центр «Сириус. Кузбасс» совместно с международной межправительственной научно-исследовательской организацией – Объединенным институтом ядерных исследований г. Дубны. Наставником команды стал методист Регионального центра «Сириус. Кузбасс», аспирант национального исследовательского Томского государственного университета Максим Носков.
Кемеровская область – Кузбасс является одним из лидеров угольной промышленности в стране. В настоящее время функционирует множество угольных разрезов, где добыча угля ведется открытым способом, а также закрытым – в шахтах. После разработки разреза на поверхности земли остаются угольные отвалы (терриконы), которые потенциально могут выступать очень мощным источником естественный радиации, исходящей от угля. В связи с этим актуальной научной задачей для Кузбасса является проведение мониторинга качества почвенной и воздушной среды городов, также прилегающих к ним территорий на предмет установления уровня естественной радиоактивности.
«Мы исследуем уровень естественной радиоактивности нескольких городов Кузбасса с применением ряда методик. Одни из них – это исследование почв методом низкофоновой гамма-спектрометрии и оптико-эмиссионной спектроскопии. Также, помимо почв, мы методом биоиндикации при помощи мха сфагнума изучаем уровень естественной радиоактивности в воздухе. Используем мох, который получен с территорий, отдаленных от антропогенной нагрузки. Его образцы, упакованные в специальные сетчатые мешочки, размещаем на выбранных нами экспериментальных точках на полтора месяца. Мы решили исследовать как городское пространство, так и участки вблизи угольных отвалов, в том числе несколько разрезов. Сравнивая результаты с исследованных территорий, учитывая их отдаленность от непосредственно отвалов, карьеров и источников продуктов горения угля, мы выявим, как уровень естественной радиоактивности повышается от угля, и составим карту естественной радиоактивности городов, что даст серьезную почву для анализа экологической ситуации нашего региона», – рассказывает Максим.
В составе команды проекта семь школьников, два наставника, научный руководитель из ОИЯИ города Дубны и заказчик из Регцентра «Сириус. Кузбасс». Чтобы собрать максимальное количество информации, ребята разделились и проводят исследования в шести городах: Новокузнецке, Междуреченске, Ленинске-Кузнецке, Юрге, Кемерове и Березовском.
«На первом этапе мы с ребятами определили точки, где будем проводить исследования. Их мы согласовали с заказчиком и научным руководителем – специалистами института ядерных исследований. В каждом городе было определено 5-6 участков. Далее каждый участник провел при помощи наставников и педагогов из своих образовательных учреждений заборы проб почв: по три с каждого участка. Затем школьники подготовили методологические описания флоры местности. Это важно, потому что растения в первую очередь подвергаются воздействию от различных загрязнений. Знания в области экологии позволили очень подробно и доступно объяснить ребятам, как нужно составлять такие описания», – отмечает Максим.
После того, как были взяты и упакованы образцы, они хранились в Региональном центре «Сириус. Кузбасс». На данный момент материалы направляются в институт ядерных исследований города Дубны. Здесь руководитель проекта – кандидат химических наук Инга Зиньковская – совместно с коллегами из Объединенного института ядерных исследований проанализирует их с применением высокотехнологичных приборов.
«Непосредственно с оборудованием лабораторий ОИЯИ школьники пока поработать не смогут. К нему допускают только специалистов, которые работают в этой сфере, имеют большой опыт и знают мельчайшие нюансы, связанные с техникой безопасности. Но все результаты исследований эксперты передадут ребятам для интерпретации. Это очень большая работа. Школьникам предстоит проанализировать большие объемы данных. В итоге результаты из разных городов мы объединим в единую карту. Еще одна цель проекта – сравнить итоги, полученные при исследовании одних объектов и предметов различными методиками. Кроме того, по результатам проекта школьники с наставниками подготовят научные статьи, с которыми ребята намерены публиковаться в высокорейтинговых журналах, выступать с индивидуальными проектными работами на конференциях и конкурсах всероссийского и международного уровней», – рассказывает наставник.
Максиму предстоит обучить школьников работе с результатами исследования так, чтобы ребята могли писать тезисы для будущей научной публикации. Кроме того, данный проект авторы планируют презентовать на конкурс «Большие вызовы». Цель – пройти на очную июльскую программу и стать участниками направления «Нанотехнологии».
Максим Носков является наставником проектов «Сириус.Лето» третий год. В 2020 году под его руководством команда решала медицинский кейс и изучала развитие диабета и предиабета у пациентов, которым ранее была проведена операция коронарного шунтирования. Школьники стали соавторами трех постерных докладов и одной статьи международных и всероссийский конференций по диабетологии и кардиологии. В 2021 году команда под началом Максима, а также студентов и сотрудников кафедры бионанотехнологии КемГУ, решала экологическую задачу. Ребята проводили исследования по получению экологически чистой энергии из биомассы микроорганизмов. Полученные результаты были включены в две статьи и два тезиса.
В настоящее время Максим Носков является методистом естественно-научного направления Центра «Сириус. Кузбасс», а также аспирантом первого курса кафедры сельскохозяйственной биологии национального исследовательского Томского государственного университета по направлению «Экология». Проект, который он курирует в «Сириус.Лето», соотносится с его профессиональными компетенциями. Полученные в ходе исследования данные позволят рассчитать риски негативного воздействия измеренных радионуклидов на здоровье людей, проживающих в зонах отбора проб. По итогу будет составлена карта уровня радиоактивности ряда территорий Кузбасса, актуальная на момент проведения исследования (2022–2023 годы).
Всероссийская образовательная инициатива «Сириус.Лето» реализуется с мая 2020 года. Школьники летом находят задачу для проектной работы и трудятся над ней в течение учебного года. Все задания связаны с актуальными современными вопросами науки, технологий, бизнеса. На этой программе ребята работают вместе со студентами региональных вузов, которые курируют проект и помогают участникам на всех этапах. В конце учебного года школьники защищают свои проекты. В сезоне 2022/23 в проект «Сириус.Лето» включились 10 120 школьников и 2 442 студента.
