Hvordan lage et skikammer

Selv om du ikke kan se det, er bakgrunnsstråling rundt oss. Naturlige (og ufarlige) strålekilder inkluderer kosmiske stråler, radioaktivt forfall fra elementer i bergarter, og til og med radioaktivt forfall fra elementer i levende organismer. Et skykammer er en enkel enhet som lar oss se passasjen til ioniserende stråling. Med andre ord tillater det indirekte observasjon av stråling. Enheten er også kjent som et skyskammer i Wilson, til ære for sin oppfinner, den skotske fysikeren Charles Thomson Rees Wilson. Funn gjort ved hjelp av et skykammer og en beslektet enhet kalt et boblekammer førte til oppdagelsen i 1932 positronen, funnet av muon fra 1936, og kaonets oppdagelse i 1947.

Det er forskjellige typer sky kamre. De spredning-type sky kammer er det enkleste å konstruere. I utgangspunktet består enheten av en forseglet beholder som gjøres varm på toppen og kald på bunnen. De sky inni containeren er laget av alkoholdamp (f.eks. metanol, isopropylalkohol). Den varme øverste delen av kammeret fordamper alkoholen. Dampen avkjøles når den faller og kondenserer på den kalde bunnen. Volumet mellom topp og bunn er en sky av

instagram viewer
mettet damp. Når en energisk ladet partikkel (strålingen) passerer gjennom dampen, den etterlater et ioniseringsspor. Alkohol- og vannmolekylene i dampen er polare, slik at de tiltrekkes av ioniserte partikler. Fordi dampen er overmettet, når molekylene beveger seg nærmere, kondenseres de til tåkete dråper som faller mot bunnen av beholderen. Stienes vei kan spores tilbake til strålekildens opprinnelse.

En god beholder kan være en stor tom peanøttsmørkrukke. Isopropylalkohol er tilgjengelig på de fleste apotek som å gni alkohol. Forsikre deg om at det er 99% alkohol. Metanol fungerer også for dette prosjektet, men det er mye giftigere. Det absorberende materialet kan være en svamp eller et stykke filt. En LED-lommelykt fungerer bra for dette prosjektet, men du kan også bruke lommelykten på smarttelefonen. Du vil også at telefonen din skal være nyttig for å ta bilder av sporene i skyen.

Et boblekammer er en annen type strålingsdetektor basert på samme prinsipp som skyekammeret. Forskjellen er at boblekamre brukte overopphetet væske i stedet for overmettet damp. Et boblekammer lages ved å fylle en sylinder med en væske like over kokepunktet. Den vanligste væsken er flytende hydrogen. Vanligvis blir et magnetfelt påført kammeret slik at ioniserende stråling beveger seg i en spiralbane i henhold til dets hastighet og ladning-til-masse-forhold. Boblekamre kan være større enn skykamre og kan brukes til å spore mer energiske partikler.