Camera a nubi - radioattività in un ambiente cosmico

Breve descrizione:

Le camere a nuvola sono scatole realizzate appositamente per per rilevare particelle cariche e radiazioni. In questa attività, una camera a nubi viene utilizzata per osservare particelle alfa e beta, i prodotti carichi del decadimento radioattivo del torio-232. del decadimento radioattivo del torio-232.

Gli studenti dovrebbero essere già stati introdotti al concetto di decadimento radioattivo e alle differenze tra radiazioni alfa e beta.

Questo esperimento aiuterà gli studenti a comprensione fornendo una dimostrazione fisica del dimostrazione fisica del decadimento radioattivo.

Gli studenti osserveranno le scie di condensazione che le particelle cariche lasciano nella loro scia in una camera a camera di nubi e impareranno a identificare le particelle in base alle proprietà delle scie. Le scie prodotte dai raggi cosmici possono essere osservate nella camera a nubi, il che potrebbe costituire un punto di partenza per introdurre i raggi cosmici e la loro deviazione dal campo magnetico terrestre. dal campo magnetico terrestre.

Gli studenti si eserciteranno a calcolare e scrivere equazioni di decadimento radioattivo. Le implicazioni delle radiazioni per l'ESA, compresi gli effetti negativi delle effetti negativi delle radiazioni sui circuiti, e l'uso del decadimento radioattivo come fonte di energia.

Oggetto: Scienza, Chimica, Fisica
Obiettivi di apprendimento:

  • Conoscere le particelle fondamentali e la loro interazione, comprese le interazioni tra particelle cariche e campi magnetici. campi magnetici
  • Definire il numero atomico e il numero di massa
  • Scoprite le radiazioni e il decadimento radioattivo e come possono essere utilizzate come fonte di energia per i veicoli spaziali. veicoli spaziali
  • Indagare gli effetti negativi delle radiazioni ionizzanti su l'elettronica
  • conoscere i raggi cosmici e le loro interazioni con l'atmosfera. l'atmosfera
  • Migliorare le competenze sperimentali generali, tra cui l'uso attrezzature in modo appropriato e la realizzazione e registrare le osservazioni.
  • Comunicare e discutere i risultati, porre domande pertinenti per ampliare la comprensione e la conoscenza di un argomento.
  • Applicare le conoscenze acquisite attraverso osservazioni sperimentali per risolvere problemi teorici.


Fascia d'età:
14 - 18 anni

Tempo
Preparazione: 5 minuti per camera a nuvola
Lezione: 1 ora

Risorsa disponibile in:
 Inglese, Francese, e Italiano.
Scarica l'attività - EN
Attività 1: costruzione di una camera a nubi

In questo esperimento pratico, gli studenti costruiranno la propria camera a nubi, permettendo loro di osservare il decadimento radioattivo del torio-232, un isotopo radioattivo del torio.

Le emissioni alfa e L'emissione alfa e beta può essere osservata sotto forma di scie di condensazione (contrails) nel vapore di alcol all'interno della camera, permettendoci di capire meglio
Attrezzatura

Preparare in anticipo:
  • Acquario di plastica di medie dimensioni
    • Feltro con supporto adesivo (o normale feltro e colla appropriata per feltro e plastica)

Per eseguire l'esperimento:
  • Due bacchette di tungsteno toriato per saldatura (o altra sorgente alfa/beta)
  • Circa 2,5 kg di ghiaccio secco (CO2 solido)
  • 20 ml di alcol isopropilico, noto anche come isopropanolo (o etanolo se non è disponibile)
  • Un acquario di plastica con feltro pre-attaccato
  • Due vassoi di metallo (vanno bene le teglie da forno)
  • Un pezzo di cartoncino nero o di carta nera plastificata (per foderare i vassoi se non sono scuri)
  • Una o due sorgenti luminose intense (ad esempio una striscia luminosa a LED, una torcia o una luce per proiettore di diapositive)
  • Un foglio di carta da avvolgere intorno a un'asta
  • Stucco per poster o adesivo riutilizzabile
  • Una pipetta
  • Guanti di protezione termica
  • Occhiali di sicurezza (un paio per persona)
Attività 2: verificare la conoscenza del decadimento radioattivo

In questa attività, gli studenti discuteranno gli argomenti esplorati nella fase sperimentale e completeranno le attività per verificare le loro conoscenze.
Attrezzatura

  • Foglio di lavoro dello studente stampato per ogni studente
  • Penna/matita

Lo sapevate?

Sulla Terra siamo protetti dai raggi cosmici carichi da un campo magnetico, la magnetosfera, generato dal movimento di elementi magnetici nel nucleo della Terra. dal movimento degli elementi magnetici nel nucleo della Terra. Il campo magnetico si estende per quasi due volte la distanza dalla Luna. Luna, ma più ci si allontana dalla Terra, più è debole e quindi la protezione dalle particelle spaziali ionizzanti è minore.

La missione NASA/ESA/ASI Cassini Huygens verso Saturno ha dovuto affrontare queste radiazioni cosmiche radiazioni cosmiche mentre si avventurava ben oltre il limite della magnetosfera. Una volta giunto a destinazione, Cassini-Huygens è stato protetto dal potente campo magnetico di Saturno. potente campo magnetico di Saturno.

Cassini-Huygens a Saturno

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