Mračná komora - radioaktivita v kosmickém prostředí

Stručný popis:

Oblačné komory jsou boxy speciálně vyrobené pro pro detekci nabitých částic a záření. V této se mračná komora používá k pozorování částice alfa a beta, nabité produkty radioaktivního rozpadu thoria-232.

Studenti by již měli být seznámeni s s pojmem radioaktivní rozpad a s pojmem radioaktivní rozpad. rozdíly mezi zářením alfa a beta.

Tento experiment pomůže studentům porozumění tím, že jim poskytne fyzikální demonstraci radioaktivního rozpadu.

Studenti budou pozorovat kondenzační stopy. které za sebou nabité částice zanechávají v atmosféře. a naučí se identifikovat částice. na základě vlastností stop. V mračné komoře lze pozorovat stopy vytvořené kosmickým zářením, což by mohlo být výchozím bodem pro představení kosmického záření a jeho vychylování. magnetickým polem Země.

Studenti si procvičí výpočet a zápis radioaktivních rovnice rozpadu. Důsledky záření pro ESA, včetně negativních záření na obvody a použití zářičů, které se mohou vyskytnout při radioaktivního rozpadu jako zdroje energie.

Předmět: Zpracování informací o projektu, který se uskutečnil v roce 2012, a o jeho výsledcích: Věda, chemie, fyzika
Cíle výuky:

  • Poznejte základní částice a jejich vzájemné působení, včetně interakcí mezi nabitými částicemi. magnetickými poli
  • Definice atomového čísla a hmotnostního čísla
  • Objevte záření a radioaktivní rozpad a způsoby jeho využití jako zdroje energie. vesmírné lodi
  • Zkoumejte negativní účinky ionizujícího záření na elektroniku
  • se dozvědět o kosmickém záření včetně jeho interakcí s atmosférou
  • Zlepšení obecných experimentálních dovedností včetně používání správného používání zařízení a vytváření a zaznamenávání pozorování.
  • Sdělujte výsledky a diskutujte o nich, pokládejte relevantní otázky. rozšiřovat porozumění a znalosti o daném tématu předmětu.
  • Použít získané znalosti experimentálními pozorováními řešit teoretických problémů.


Věkové rozmezí:
14 - 18 let

Čas
Příprava: 5 minut na jednu komoru
Lekce: 1 hodina

Zdroj je k dispozici v:
 Angličtina, Francouzštinaa Italský.
Aktivita ke stažení - CZ
Aktivita 1: Stavba mračné komory

V tomto praktickém experimentu si studenti postaví vlastní mrakovou komoru, která jim umožní pozorovat radioaktivní rozpad thoria-232, radioaktivního izotopu thoria.

Alfa a emise beta lze pozorovat v podobě kondenzačních stop (contrails) v alkoholových parách. uvnitř komory, což nám umožňuje lépe rozeznat
Vybavení

Příprava předem:
  • Středně velké plastové akvárium
    • plsť s lepidlem (nebo běžná plsť a lepidlo vhodné pro plsť a plast)

Provedení experimentu:
  • Dvě thoriované wolframové svařovací tyče (nebo jiný zdroj alfa/beta)
  • Asi 2,5 kg suchého ledu (pevný CO2)
  • 20 ml isopropylalkoholu, známého také jako isopropanol (nebo ethanol, pokud není k dispozici).
  • Plastové akvárium s předem připevněnou plstí
  • Dva kovové plechy (dobře se hodí plechy na pečení)
  • Jeden kus černého kartonu nebo laminovaného černého papíru (na vyložení zásobníků, pokud nejsou tmavé).
  • Jeden nebo dva intenzivní zdroje světla (např. světelný pás LED, svítilna nebo světlo diaprojektoru).
  • List papíru na omotání kolem jedné tyče
  • Plakátový tmel nebo opakovaně použitelné lepidlo
  • Pipeta
  • Tepelné ochranné rukavice
  • ochranné brýle (jeden pár na osobu)
Aktivita 2: Otestujte si své znalosti radioaktivního rozpadu

V této aktivitě budou studenti diskutovat o tématech prozkoumaných v experimentální fázi a plnit úkoly k ověření svých znalostí.
Vybavení

  • Pracovní list pro studenty vytištěný pro každého studenta
  • Tužka/pero

Věděli jste to?

Na Zemi jsme chráněni před nabitým kosmickým zářením magnetickým polem, magnetosférou, která je vytvářena pomocí magnetického pole. pohybem magnetických prvků v zemském jádře. Magnetické pole se rozprostírá téměř do dvojnásobné vzdálenosti od Země. Měsíce, ale čím dále od Země, tím je slabší, a proto je ochrana před ionizujícími kosmickými částicemi menší.

Mise NASA/ESA/ASI Cassini Huygens k Saturnu se musela vypořádat s touto kosmickou když se vydala daleko za hranice magnetosféry. Jakmile Cassini-Huygens dosáhla svého cíle, byla chráněna systémem Saturnu jeho vlastní silné magnetické pole.

Cassini-Huygens u Saturnu

Klíčová slova:

, , , ,