Oblačna komora - radioaktivnost v kozmičnem okolju

Kratek opis:

Komore za oblake so škatle, posebej izdelane za za odkrivanje nabitih delcev in sevanja. V tem se oblačna komora uporablja za opazovanje delce alfa in beta, nabite produkte radioaktivnega razpada torija 232.

Učenci bi morali biti že seznanjeni z koncept radioaktivnega razpada in razlike med sevanjem alfa in beta.

Ta poskus bo učencem pomagal pri razumevanje z zagotavljanjem fizikalnih prikazom radioaktivnega razpada.

Učenci bodo opazovali kondenzacijske sledi ki jih nabiti delci puščajo za seboj v in se naučili prepoznavati delce na podlagi lastnosti sledi. V oblačni komori je mogoče opazovati sledi, ki jih povzročajo kozmični žarki, kar bi lahko bilo izhodišče za predstavitev kozmičnih žarkov in njihovega odklona Zemljino magnetno polje.

Učenci bodo vadili izračunavanje in zapisovanje radioaktivnih enačb radioaktivnega razpada. Posledice sevanja za ESA, vključno z negativnimi sevanja na tokokroge in uporabo radioaktivnega razpada kot vira energije.

Zadeva: "Vključevanje v sistem": Znanost, kemija, fizika
Učni cilji:

  • Spoznajte osnovne delce in njihovo medsebojno delovanje, vključno z interakcijami med nabitimi delci in magnetnimi polji
  • Opredelitev atomskega števila in masnega števila
  • Spoznajte sevanje in radioaktivni razpad ter kako ga je mogoče uporabiti kot vir energije za vesoljska plovila
  • Raziščite negativne učinke ionizirajočega sevanja na elektroniko
  • spoznati kozmične žarke, vključno z njihovimi interakcijami z ozračjem
  • Izboljšajte splošne eksperimentalne spretnosti, vključno z uporabo ustrezno uporabo opreme ter izdelavo in zapisovanje opazovanj.
  • Sporočanje in razpravljanje o rezultatih, postavljanje ustreznih vprašanj razširiti razumevanje in znanje o predmeta.
  • Uporaba pridobljenega znanja z eksperimentalnimi opazovanji rešiti teoretičnih problemov.


Starostno območje:
14 - 18 let

Čas
Priprava: 5 minut na oblačno komoro
Učna ura: 1 ura

Sredstva so na voljo v:
 Angleščina, Francoskiin Italijanski.
Dejavnost za prenos - EN
Dejavnost 1: Izdelava oblačne komore

V tem praktičnem poskusu bodo učenci zgradili svojo lastno oblačno komoro, v kateri bodo lahko opazovali radioaktivni razpad torija-232, radioaktivnega izotopa torija.

Alfa in je mogoče opaziti v obliki kondenzacijskih sledi (kontrailov) v alkoholnih hlapih. v komori, kar nam omogoča, da bolje razberemo
Oprema

Za vnaprejšnjo pripravo:
  • Srednje velik plastični akvarij za ribe
    • Filc z lepilom (ali običajen filc in lepilo, primerno za filc in plastiko)

Izvedba poskusa:
  • Dve varilni palici s toriiranim volframom (ali drugim alfa/beta virom)
  • Približno 2,5 kg suhega ledu (trdni CO2)
  • 20 ml izopropil alkohola, znanega tudi kot izopropanol (ali etanol, če ta ni na voljo)
  • Plastični akvarij z vnaprej pritrjenim filcem
  • Dva kovinska pladnja (dobro se obneseta tudi pladnja za peko)
  • en kos črnega kartona ali laminiranega črnega papirja (za oblaganje pladnjev, če niso temni)
  • en ali dva intenzivna vira svetlobe (npr. svetlobni trak LED, svetilka ali svetloba diaprojektorja)
  • List papirja za ovijanje ene palice
  • Lepilo za plakate ali lepilo za večkratno uporabo
  • Pipeta
  • Toplotne zaščitne rokavice
  • zaščitna očala (en par na osebo)
Dejavnost 2: Preverite svoje znanje o radioaktivnega razpada

Pri tej dejavnosti bodo učenci razpravljali o temah, ki so jih obravnavali v eksperimentalni fazi, in izvedli dejavnosti za preverjanje svojega znanja.
Oprema

  • Delovni list za učence, natisnjen za vsakega učenca
  • Pisalo/ svinčnik

Ali ste vedeli?

Na Zemlji nas pred nabitimi kozmičnimi žarki ščiti magnetno polje, magnetosfera, ki ga ustvarjajo gibanja magnetnih elementov v Zemljinem jedru. Magnetno polje se razteza na skoraj dvakratni razdalji Lune, vendar je bolj kot je oddaljeno od Zemlje, šibkejše, zato je zaščita pred ionizirajočimi vesoljskimi delci manjša.

Misija NASA/ESA/ASI Cassini Huygens na Saturnu se je morala spopasti s tem kozmičnim sevanjem, ko se je odpravila daleč prek roba magnetosfere. Ko je Cassini-Huygens dosegel svoj cilj, ga je zaščitila Saturnovo močno magnetno polje.

Cassini-Huygens pri Saturnu

Ključne besede:

, , , ,