Camera norilor - radioactivitatea într-un cadru cosmic

Scurtă descriere:

Camerele de nor sunt cutii special construite pentru a pentru a detecta particule încărcate și radiații. În această activitate, se utilizează o cameră de nor pentru a observa particule alfa și beta, produsele încărcate ale dezintegrării radioactive a toriului-232.

Elevii ar trebui să fi fost deja introduși conceptul de dezintegrare radioactivă și la diferențele dintre radiațiile alfa și beta.

Acest experiment îi va ajuta pe elevi în înțelegerea lor prin furnizarea unui experiment fizic demonstrarea fizică a dezintegrării radioactive.

Elevii vor observa urmele de condensare pe care particulele încărcate le lasă în urma lor într-un camera norilor și vor învăța să identifice particulele pe baza proprietăților urmelor. Urmele lăsate de razele cosmice pot fi observate în camera de nori, ceea ce ar putea constitui un punct de plecare pentru introducerea razelor cosmice și a devierii lor. de câmpul magnetic al Pământului.

Elevii vor exersa calculul și scrierea radioactivității ecuații de dezintegrare. Implicațiile radiațiilor pentru ESA sunt discutate, inclusiv efectele negative ale negative ale radiațiilor asupra circuitelor, precum și utilizarea de dezintegrare radioactivă ca sursă de energie.

Subiect: Știință, Chimie, Fizică
Obiective de învățare:

  • Învățați despre particulele fundamentale și modul în care acestea interacționează, inclusiv interacțiunile dintre particulele încărcate și câmpurile magnetice
  • Definiți numărul atomic și numărul de masă
  • Descoperiți radiațiile și dezintegrarea radioactivă și cum pot fi folosite ca sursă de energie pentru nave spațiale
  • Investighează efectele negative ale radiațiilor ionizante asupra electronice
  • să învețe despre razele cosmice, inclusiv despre interacțiunile acestora cu atmosfera
  • Îmbunătățirea abilităților experimentale generale, inclusiv utilizarea echipamente în mod corespunzător și realizarea și înregistrarea observațiilor.
  • Comunicați și discutați rezultatele, puneți întrebări relevante pentru a să extindă înțelegerea și cunoașterea unui subiect.
  • Aplicarea cunoștințelor dobândite prin observații experimentale pentru a rezolva probleme teoretice.


Intervalul de vârstă:
14 - 18 ani

Timp
Pregătirea: 5 minute pentru fiecare cameră de nori
Lecție: 1 oră

Resurse disponibile în:
 Engleză, Franceză, și Italian.
Descărcați activitatea - EN
Activitatea 1: Construirea unei camere de nor

În acest experiment practic, elevii își vor construi propria cameră de nor, ceea ce le va permite să observe dezintegrarea radioactivă a toriului 232, un izotop radioactiv al toriului.

Alpha și beta pot fi observate sub forma unor dâre de condensare (contrails) în vaporii de alcool. în interiorul camerei, ceea ce ne permite să înțelegem mai bine
Echipament

Pentru a pregăti în avans:
  • Acvariu din plastic de dimensiuni medii pentru pești
    • Pâslă cu suport adeziv (sau pâslă normală și adeziv adecvat pentru pâslă și plastic)

Pentru a efectua experimentul:
  • Două baghete de sudură cu tungsten toriatizat (sau altă sursă alfa/beta)
  • Aproximativ 2,5 kg de gheață carbonică (CO2 solid)
  • 20 ml de alcool izopropilic, cunoscut și sub numele de izopropanol (sau etanol, dacă acesta nu este disponibil)
  • Un acvariu din plastic cu pâslă preatașată
  • Două tăvi metalice (tăvile de copt merg bine)
  • O bucată de carton negru sau de hârtie neagră laminată (pentru a tapeta tăvile dacă nu sunt întunecate)
  • Una sau două surse de lumină intensă (de exemplu, o bandă luminoasă cu LED-uri, o lanternă sau o lampă de proiector de diapozitive)
  • O foaie de hârtie pentru a înfășura o tijă
  • Chit pentru afișe sau adeziv reutilizabil
  • O pipetă
  • Mănuși de protecție termică
  • Ochelari de protecție (o pereche pe persoană)
Activitatea 2: Testați-vă cunoștințele despre dezintegrarea radioactivă

În cadrul acestei activități, elevii vor discuta subiectele explorate în etapa experimentală și vor realiza activități pentru a-și testa cunoștințele.
Echipament

  • Fișă de lucru tipărită pentru fiecare elev
  • Stilou/creion

Știați că?

Pe Pământ suntem protejați de razele cosmice încărcate de un câmp magnetic, magnetosfera, care este generat de mișcarea elementelor magnetice din nucleul Pământului. Câmpul magnetic se întinde pe o distanță de aproape două ori mai mare decât cea a Lună, dar cu cât este mai departe de Pământ, cu atât este mai slab și, prin urmare, există o protecție mai mică împotriva particulelor ionizante din spațiu.

Misiunea NASA/ESA/ASI Cassini Huygens către Saturn a trebuit să se confrunte cu acest fenomen cosmic radiații cosmice în timp ce s-a aventurat mult dincolo de marginea magnetosferei. Odată ce Cassini-Huygens a ajuns la destinație, a fost protejată de câmpul magnetic puternic al lui Saturn.

Cassini-Huygens pe Saturn

Cuvinte-cheie:

, , , ,