Hoe maak je een Cloud Chamber

Hoewel je het niet kunt zien, is achtergrondstraling overal om ons heen. Natuurlijke (en onschadelijke) stralingsbronnen zijn onder meer kosmische stralen, radioactief verval van elementen in rotsen en zelfs radioactief verval van elementen in levende organismen. Een wolkenkamer is een eenvoudig apparaat waarmee we de doorgang van ioniserende straling kunnen zien. Met andere woorden, het maakt het mogelijk indirect observatie van straling. Het apparaat staat ook bekend als een Wilson-wolkenkamer, ter ere van de uitvinder, de Schotse natuurkundige Charles Thomson Rees Wilson. Ontdekkingen gedaan met behulp van een wolkenkamer en een gerelateerd apparaat, een bellenkamer genaamd, leidden tot de ontdekking van 1932 de positron, de ontdekking van de muon uit 1936 en de ontdekking van de kaon uit 1947.

Er zijn verschillende soorten wolkenkamers. De verspreiding-type wolkkamer is het gemakkelijkst te construeren. Het apparaat bestaat in principe uit een afgesloten bakje dat aan de bovenzijde warm wordt gemaakt en aan de onderzijde koud. De

instagram viewer
wolk in de container is gemaakt van alcoholdamp (bijvoorbeeld methanol, isopropylalcohol). Het warme bovenste deel van de kamer verdampt de alcohol. De damp koelt af als deze valt en condenseert op de koude bodem. Het volume tussen de boven- en onderkant is een wolk van oververzadigd damp. Wanneer een energetisch geladen deeltje (de straling) door de damp gaat, laat een ionisatiespoor achter. De alcohol- en watermoleculen in de damp zijn polair, dus worden ze aangetrokken door geïoniseerde deeltjes. Omdat de damp oververzadigd is, condenseren ze wanneer ze dichterbij komen, in mistige druppels die naar de bodem van de container vallen. Het pad van het pad is terug te voeren op de oorsprong van de stralingsbron.

Een goede container is misschien een grote lege pindakaaspot. Isopropylalcohol is verkrijgbaar bij de meeste apotheken als ontsmettingsalcohol. Zorg ervoor dat het 99% alcohol is. Methanol werkt ook voor dit project, maar het is veel giftiger. Het absorberende materiaal kan een spons of stuk vilt zijn. Een LED-zaklamp werkt goed voor dit project, maar je kunt de zaklamp ook op je smartphone gebruiken. Je wilt ook dat je telefoon bij de hand is om foto's te maken van de sporen in de wolkenkamer.

Een bellenkamer is een ander type stralingsdetector gebaseerd op hetzelfde principe als de wolkenkamer. Het verschil is dat bubbelkamers oververhitte vloeistof gebruikten in plaats van oververzadigde damp. Een bellenkamer wordt gemaakt door een cilinder te vullen met een vloeistof net boven het kookpunt. De meest voorkomende vloeistof is vloeibare waterstof. Gewoonlijk wordt er een magnetisch veld op de kamer aangelegd, zodat ioniserende straling zich in een spiraalvormig pad verplaatst in overeenstemming met de snelheid en de lading-massaverhouding. Bellenkamers kunnen groter zijn dan wolkenkamers en kunnen worden gebruikt om meer energetische deeltjes te volgen.

instagram story viewer