Pilvikammio - radioaktiivisuus kosmisessa ympäristössä

Lyhyt kuvaus:

Pilvikammiot ovat laatikoita, jotka on erityisesti tehty havaitsemaan varattuja hiukkasia ja säteilyä. Tässä toiminnassa pilvikammiota käytetään havainnoimaan alfa- ja beetahiukkasia, jotka ovat varattuja tuotteita. jotka syntyvät torium-232:n radioaktiivisesta hajoamisesta.

Opiskelijoille on jo esitelty käsitteeseen radioaktiivinen hajoaminen ja alfa- ja beetasäteilyn väliset erot.

Tämä kokeilu auttaa oppilaita ymmärtämistä tarjoamalla fysikaalisen radioaktiivisen hajoamisen fyysisen demonstraation.

Oppilaat tarkkailevat tiivistymisjälkiä joita varatut hiukkaset jättävät jälkeensä - pilvikammiossa, ja oppivat tunnistamaan hiukkasia jälkien ominaisuuksien perusteella. Pilvikammiossa voidaan nähdä kosmisten säteiden jättämiä jälkiä, mikä voisi tarjota lähtökohdan kosmisten säteiden ja niiden poikkeutuksen esittelylle. Maan magneettikentän aiheuttamat poikkeamat.

Opiskelijat harjoittelevat radioaktiivisten hajoamisyhtälöitä. Säteilyn vaikutukset ESA:n kannalta, mukaan lukien negatiivinen säteilyn kielteiset vaikutukset virtapiireihin ja käytön radioaktiivista hajoamista energianlähteenä.

Aihe: Tiede, kemia, fysiikka
Oppimistavoitteet:

  • Tutustu perushiukkasiin ja niiden vuorovaikutukseen, mukaan lukien varattujen hiukkasten vuorovaikutus ja magneettikentät
  • Määritellään atomiluku ja massaluku
  • Tutustu säteilyyn ja radioaktiiviseen hajoamiseen sekä siihen, miten sitä voidaan käyttää energianlähteenä. avaruusalukset
  • Tutkia ionisoivan säteilyn kielteisiä vaikutuksia seuraaviin tekijöihin elektroniikkaan
  • tutustutaan kosmisiin säteisiin ja niiden vuorovaikutukseen seuraavien kanssa ilmakehän kanssa
  • Yleisten kokeellisten taitojen parantaminen, mukaan lukien laitteiden asianmukainen käyttö sekä havaintojen kirjaaminen.
  • Viestitä ja keskustele tuloksista, esitä asiaankuuluvia kysymyksiä, jotta laajentaa ymmärrystä ja tietämystä aiheen tuntemusta.
  • Soveltaa saatuja tietoja kokeellisten havaintojen avulla ratkaisemaan teoreettisia ongelmia.


Ikäjakauma:
14 - 18-vuotiaat

Aika
Valmistelu: 5 minuuttia per pilvikammio
Oppitunti: 1 tunti

Resurssi saatavilla osoitteessa:
 Englanti, Ranskanja Italian.
Lataa aktiviteetti - EN
Tehtävä 1: Pilvikammion rakentaminen

Tässä käytännön kokeessa oppilaat rakentavat oman pilvikammion, jossa he voivat tarkkailla radioaktiivisen toriumin isotoopin torium-232:n radioaktiivista hajoamista.

Alpha ja beetasäteilyä voidaan havaita alkoholihöyryn kondensaatioviivojen (contrails) muodossa. kammion sisällä, jolloin voimme paremmin ymmärtää
Laitteet

Valmistautuminen etukäteen:
  • Keskikokoinen muovinen akvaario
    • Liimapintainen huopa (tai tavallinen huopa ja huovalle ja muoville sopiva liima).

Kokeen suorittaminen:
  • Kaksi thoriatoitua volframihitsauspuikkoa (tai muu alfa-/beeta-lähde).
  • Noin 2,5 kg kuivajäätä (kiinteä CO2).
  • 20 ml isopropyylialkoholia, joka tunnetaan myös nimellä isopropanoli (tai etanolia, jos sitä ei ole saatavilla).
  • Muovinen akvaario, jossa on valmiiksi kiinnitetty huopa
  • Kaksi metallista tarjotinta (leivontalevyt sopivat hyvin).
  • Yksi pala mustaa kartonkia tai laminoitua mustaa paperia (lokeroiden vuoraamiseen, jos ne eivät ole tummia).
  • Yksi tai kaksi voimakasta valonlähdettä (esim. LED-valonauha, taskulamppu tai diaprojektorin valo).
  • paperiarkki, joka kiedotaan yhden tangon ympärille.
  • Julistekitti tai uudelleenkäytettävä liima
  • Pipetti
  • Lämpösuojakäsineet
  • Suojalasit (yksi pari per henkilö)
Tehtävä 2: Testaa tietosi seuraavista asioista radioaktiivinen hajoaminen

Tässä toiminnassa oppilaat keskustelevat kokeellisessa vaiheessa käsitellyistä aiheista ja suorittavat tehtäviä, joilla he voivat testata tietämystään.
Laitteet

  • Jokaiselle oppilaalle tulostettu oppilastyölehti
  • Kynä/kynä

Tiesitkö?

Maapallolla meitä suojaa varautuneilta kosmisilta säteiltä magneettikenttä, magnetosfääri, jonka synnyttävät seuraavat tekijät. Maan ytimessä olevien magneettisten elementtien liikkeestä. Magneettikenttä ulottuu lähes kaksi kertaa niin pitkälle kuin maapallo. Kuun etäisyydelle, mutta mitä kauempana Maasta se on, sitä heikompi se on, joten suoja ionisoivilta avaruushiukkasilta on heikompi.

NASA/ESA/ASI:n Cassini Huygens -lento Saturnukseen. joutui selviytymään tästä kosmisesta säteilyä, kun se eteni kauas magnetosfäärin reunan ulkopuolelle. Kun Cassini-Huygens saavutti määränpäänsä, sitä suojasi Saturnuksen oma voimakas magneettikenttä.

Cassini-Huygens Saturnuksessa

Avainsanat:

, , , ,