Dyfuzyjna komora mgłowa - zobaczmy niewidoczne

Prowadzący: Wiktoria Reddig


Promieniowanie kosmiczne jest wszędzie, ale czy można je zobaczyć? Na warsztatach zbudujemy komorę mgłową do detekcji zjonizowanych cząstek.
Kategorie: fizyka

Opis

Na warsztatach zgłębimy tajniki promieniowania jonizującego przez sięgnięcie do idei, którą nagrodzono Charlesa Wilsona nagrodą Nobla w 1927 roku. Zbudujemy zmodyfikowaną wersję oryginalnego projektu — komorę dyfuzyjną, której ogólna zasada działania jest taka sama. Będziemy obserwować ślady kondensacyjne pozostawione przez zjonizowane cząsteczki oddziałujące z parami alkoholu i spróbujemy je zidentyfikować. W szczególności spróbujemy zobaczyć coś więcej niż promieniowanie kosmiczne ;)
W zależności od ilości osób będziemy mogli zrobić różne konstrukcje i zobaczyć, które dadzą najlepsze rezultaty. Jeśli będziecie chętni, to możemy się pokusić nawet o jakiś konkurs fotograficzny.

Planuję podzielić warsztaty na dwie części.

  • Część teoretyczną, gdzie opowiemy sobie o zasadzie działania komory, co możemy w niej zobaczyć i dlaczego, jakie są jej ograniczenia, jak jest zbudowana etc.
  • Część praktyczną, gdzie zbudujemy komorę i będziemy testować różne pomysły.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Nuclear_particle_in_a_diffusion_cloud_chamber.png/1024px-Nuclear_particle_in_a_diffusion_cloud_chamber.png

Wymagania

Oprócz zabawy w konstrukcję chciałabym, aby ten projekt był pretekstem do rozmowy o promieniowaniu jonizującym. Z tego względu będę wymagać orientacji w temacie cząsteczek, ich oddziaływania z otoczeniem etc. W szczegóły będziemy się wdawać w części teoretycznej warsztatów, dlatego w zadaniach kwalifikacyjnych będę pytać o fundamentalną wiedzę. Będzie też trochę o ochronie radiologicznej.

Z kolei do zrozumienia konstrukcyjnej części przyda się wiedza z termodynamiki klasycznej. Przemiany gazowe, stany gazów i inne duperele. O to, co konkretnie z termo należy wiedzieć, będzie w zadaniach kwalifikacyjnych. Osobiście nie lubię, ale trzeba.

Przydatne rzeczy

Warsztaty w dużej mierze będą oparte na świetnym podsumowaniu opisanym przez CERN, który można znaleźć pod tym linkiem: https://scoollab.web.cern.ch/cloud-chamber Można sobie przyswoić, ale nie trzeba. O wszystkim sobie opowiemy.

Dla bardzo dociekliwych tak wygląda oryginalny artykuł o zmodyfikowanej wersji komory: Alexander Langsdorf; A Continuously Sensitive Diffusion Cloud Chamber. Rev Sci Instrum 1 March 1939; 10 (3): 91–103.

W zadaniach kwalifikacyjnych znajdziecie kontakt do mnie w razie jakichkolwiek pytań, do czego bardzo zachęcam.