Hogyan készítsünk felhőkamrát

Bár nem látja, a háttér-sugárzás körülöttünk van. A természetes (és ártalmatlan) sugárzási források magukban foglalják kozmikus sugarak, radioaktív bomlás a sziklákból származó elemekből, és még az élő organizmusokból származó elemek radioaktív bomlása is. A felhőkamra egy egyszerű eszköz, amely lehetővé teszi számunkra, hogy megfigyeljük az ionizáló sugárzás áthaladását. Más szavakkal, megengedi közvetett a sugárzás megfigyelése. A készüléket Wilson felhőkamrának is nevezik, feltalálója, skót fizikus, Charles Thomson Rees Wilson tiszteletére. Felfedezések egy felhőkamra és egy ahhoz kapcsolódó eszköz, amelyet buborékkamrának hívtak, felhasználásával az 1932 - es felfedezéshez vezettek a pozitron, a muon 1936-os felfedezése és a kaon 1947-es felfedezése.

Különböző típusú felhőkamrák léteznek. Az diffúziótípusú felhőkamra a legegyszerűbb építeni. Alapvetően az eszköz egy lezárt tartályból áll, amelyet melegítünk fel és alul hidegben. Az felhő a tartályban alkoholgőzből készül (például metanol, izopropil-alkohol). A kamra meleg felső része elpárologtatja az alkoholt. A gőz lehűl, amikor leesik, és kondenzálódik a hideg fenekre. A felső és alsó térfogat egy felhő

instagram viewer
túltelített gőz. Amikor egy energia töltött részecske (a sugárzás) áthalad a gőzön, és ionizációs nyomot hagy. Az alkohol és a víz molekulái a gőzben sarki, így vonzzák őket az ionizált részecskék. Mivel a gőz túltelített, amikor a molekulák közelebb kerülnek, ködös cseppecskékké kondenzálódnak, amelyek a tartály alja felé esnek. A nyomvonal útját a sugárforrás eredetéig lehet visszavezetni.

Jó tartály lehet egy nagy üres földimogyoró jar. Az izopropil-alkohol a legtöbb gyógyszertárban rendelkezésre áll mint az alkohol dörzsölése. Győződjön meg arról, hogy 99% alkoholt tartalmaz. A metanol szintén működik ebben a projektben, de sokkal mérgezőbb. Az abszorbens anyag lehet szivacs vagy filc darab. A LED-es zseblámpa jól használható ehhez a projekthez, de használhatja okostelefonján a zseblámpát. Azt is szeretné, ha telefonja praktikusan fényképezne a felhőkamrában lévő pályákat.

A buborékkamra egy másik típusú sugárzásdetektor, amely ugyanazon az elven alapul, mint a felhőkamra. A különbség az, hogy a buborékkamrák túlhevített folyadékot, nem pedig túltelített gőzt használtak. Buborékkamrát úgy készítünk, hogy egy hengert folyadékkal töltünk fel közvetlenül a forráspontja fölött. A leggyakoribb folyadék a folyékony hidrogén. Általában egy mágneses teret alkalmaznak a kamrára úgy, hogy az ionizáló sugárzás spirális úton haladjon a sebesség és a töltés / tömeg arány szerint. A buborékkamrák nagyobbak lehetnek, mint a felhőkamrák, és felhasználhatók energiásabb részecskék követésére.