Det finns osynlig strålning runt omkring oss. Fram till 1896 visste ingen att den fanns. Men då upptäckte Henri Becquerel att stenar som innehöll uran producerade strålar som svartfärgade fotopapper.
Nu vet vi att många ämnen är radioaktiva – de avger partiklar som färdas genom luften tills de absorberas, antingen av själva luften eller av något annat material som blockerar deras väg.
En molnkammare är ett bra sätt att visa upp den strålning som finns i vår miljö. Detta kallas bakgrundsstrålning.
Vad ser man i en molnkammare?
Om man tittar in i en molnkammare ser man spåren av elektriskt laddade partiklar när de passerar genom kammaren.
Rummet inne i kammaren fylls med alkoholånga och när en partikel passerar genom kammaren bildas små droppar av alkohol, vilket visar upp dess spår. Det påminner lite om de ångspår som man ser när ett jetflygplan flyger genom den höga, kalla atmosfären.
Varifrån kommer strålningen?
De laddade partiklar som ger upphov till spåren i en molnkammare är alfa- och betapartiklar (från radioaktiva atomer) samt protoner och myoner (från rymden).
Alpha- och betapartiklar kommer från radioaktiva material i vår miljö:
- Kalium, uran och torium i byggnadsmaterial och marksten
- Radon i atmosfären
- Muoner är som tunga elektroner. De öser ner på oss när mycket energirik strålning från rymden (kosmisk strålning) träffar molekyler högt upp i atmosfären och slår sönder luftmolekyler.
Och eftersom vi människor är gjorda av material från vår omgivning som vi har fått i oss som mat och dryck är vi också något radioaktiva.
Vad finns det i en molnkammare?
I kammarens botten finns en metallplatta som är nedkyld till ca -35°C. Du kan se en tunn film av flytande alkohol ovanpå den.
Ovanpå kammaren finns en glasplatta med fina värmetrådar. Alkoholen avdunstar från denna platta vid en temperatur på cirka 50 °C.
På detta sätt fylls kammaren med alkoholånga; varmare i toppen än i botten.
När en partikel passerar genom det område där ångan är som kallast orsakar den kondensation. De små dropparna av alkohol visar var partikeln har passerat.
Du kan se på de oregelbundna partikelspåren att de förlorar energi när de interagerar med luftmolekylerna. De rakaste spåren kommer från de snabbaste och mest energirika partiklarna.
Länkar
- Wikipedia beskriver hur olika typer av molnkammare uppfanns.
- Mer om kosmisk strålning från University of Oxford.