Pilvekamber - radioaktiivsus kosmilises keskkonnas

Lühikirjeldus:

Pilvekambrid on kastid, mis on spetsiaalselt valmistatud selleks, et laetud osakeste ja kiirguse avastamiseks. Selles tegevuses kasutatakse pilvekambrit selleks, et jälgida alfa- ja beeta-osakesi, laetud aineid mis tekivad tooriumi-232 radioaktiivse lagunemise käigus.

Õpilased peaksid olema juba tutvunud radioaktiivse lagunemise mõistega ja erinevused alfa- ja beetakiirguse vahel.

See eksperiment aitab õpilastel nende arusaamist, pakkudes füüsilist radioaktiivse lagunemise demonstreerimist.

Õpilased jälgivad kondensatsioonijälgi mida laetud osakesed jätavad oma jälgedes pilvekambris ja õpivad osakesi identifitseerima jälje omaduste põhjal. Pilvekambris saab näha kosmiliste kiirte tekitatud jälgi, mis võiks olla lähtepunktiks kosmiliste kiirte ja nende kõrvalejuhtimise tutvustamisel. Maa magnetvälja poolt.

Õpilased harjutavad radioaktiivsete lagunemise võrrandid. Kiirguse tagajärjed ESA jaoks, sealhulgas negatiivne kiirguse mõju vooluahelatele ja kasutamine radioaktiivse lagunemise kasutamine energiaallikana.

Teema: Teadus, keemia, füüsika
Õppe-eesmärgid:

  • Tutvu fundamentaalosakeste ja nende vastastikmõjuga, sealhulgas laetud osakeste ja magnetväljadega
  • Aatomiarvu ja massiarvu määratlus
  • Avastage kiirgus ja radioaktiivne lagunemine ning see, kuidas seda saab kasutada energiaallikana. kosmoselaevade
  • Uurida ioniseeriva kiirguse negatiivset mõju elektroonika
  • õppida kosmilise kiirguse kohta, sealhulgas nende vastastikmõju kohta atmosfääriga
  • Parandada üldisi eksperimentaalseid oskusi, sealhulgas kasutada seadmete nõuetekohane kasutamine ning valmistamine ja tähelepanekute registreerimine.
  • Teavitage ja arutage tulemusi, esitage asjakohaseid küsimusi, et laiendada arusaamist ja teadmisi teemat.
  • Rakendada omandatud teadmisi eksperimentaalsete vaatluste kaudu lahendada teoreetiliste probleemide lahendamiseks.


Vanusevahemik:
14 - 18 aastat vana

Aeg
Ettevalmistus: 5 minutit pilvekambri kohta
Õppetund: 1 tund

Ressurss on saadaval järgmistes keeltes:
 Inglise keeles, Prantsuseja Itaalia.
Tegevuse allalaadimine - EN
Tegevus 1: Pilvekambri ehitamine

Selles praktilises katses ehitavad õpilased omaenda pilvekambri, mis võimaldab neil jälgida radioaktiivse tooriumi-232, radioaktiivse tooriumi isotoobi radioaktiivset lagunemist.

Alpha ja beeta-emissiooni võib täheldada kondenseerumisjälgedena (kondensatsioonijälgedena) alkoholi aurus. kambri sees, mis võimaldab meil paremini mõista
Seadmed

Ette valmistada:
  • Keskmise suurusega plastist akvaarium
    • Liimiga kaetud vilt (või tavaline vilt ja vildile ja plastile sobiv liim)

Eksperimendi läbiviimiseks:
  • Kaks tooritud volframkeevituspulkasid (või muud alfa/beeta allikat)
  • Umbes 2,5 kg kuiva jääd (tahke CO2)
  • 20 ml isopropüülalkoholi, tuntud ka kui isopropanool (või etanooli, kui see ei ole kättesaadav).
  • Plastikust akvaarium koos eelnevalt kinnitatud vildiga
  • Kaks metallplaati (küpsetusplaadid sobivad hästi)
  • Üks tükk musta kartongi või lamineeritud musta paberit (salvede vooderdamiseks, kui need ei ole tumedad).
  • Üks või kaks intensiivset valgusallikat (nt LED-valgusriba, taskulamp või slaidiprojektori valgus).
  • Paberileht, mis mähitakse ühe varda ümber.
  • Plakatikitt või korduvkasutatav liim
  • Pipett
  • Termilised kaitsekindad
  • Kaitseprillid (üks paar inimese kohta)
Tegevus 2: testige oma teadmisi järgmisest radioaktiivne lagunemine

Selles tegevuses arutavad õpilased eksperimentaaletapis uuritud teemasid ja täidavad tegevusi oma teadmiste kontrollimiseks.
Seadmed

  • Igale õpilasele trükitud tööleht
  • Pliiats/ pliiats

Kas teadsid?

Maal kaitseb meid laetud kosmilise kiirguse eest magnetväli, magnetosfäär, mida tekitab magnetiliste elementide liikumine Maa tuumas. Magnetväli ulatub peaaegu kaks korda kaugemale kui Kuust, kuid mida kaugemal Maast, seda nõrgem on see ja seega on kaitse ioniseerivate kosmoseosakeste eest väiksem.

NASA/ESA/ASI Cassini Huygensi missioon Saturni juurde pidi toime tulema selle kosmilise kiirgusega, kuna see tungis kaugele magnetosfääri servast kaugemale. Kui Cassini-Huygens jõudis oma sihtkohta, kaitses teda Saturni enda võimas magnetväli.

Cassini-Huygens Saturnil

Märksõnad: "Koolitus":

, , , ,