Development of a Board Game-based Educational Tool for Understanding Neutron Behavior in Nuclear Reactors

原子炉内における中性子の振る舞い及び原子力発電の基本原理の理解を目的としたボードゲーム型教材「臨界維持！」の開発と評価について報告する。当該教材は，デジタル機器を用いず，2～4人またはチームでプレイするアナログ型のゲームである。ゲームにおいては，各プレイヤーは「核分裂」「減速」「吸収」「吸収&減速」「制御棒」「スクラム」の6種類のカードを順次使用し，原子炉をモデル化したボード上で中性子を模したコマを移動させ，自身の中性子数を可能な限り一定に保ちながら，核分裂とそれによる発電を行うことを目的とする。最終的に最も多く発電したプレイヤーが勝者となる。本ゲームは，核分裂により生成された高速中性子が共鳴吸収を回避しながら減速され，熱中性子となった後，核燃料中で次の核分裂を引き起こすという原子炉内における中性子の基本的な一生を再現している。教育学を専攻する学部生及び大学院生16名による評価の結果，本教材はゲームとして楽しめつつも，原子炉内の中性子挙動の理解に有効であることが明らかとなった。また，評価者らは，教科書のみを用いた場合と比較し，本ゲームは連鎖反応や臨界の理解及びそれらに関する知識の定着により有効であると評価した。