Хотя вы этого не видите, фоновое излучение окружает нас. Естественные (и безвредные) источники излучения включают космические лучи, радиоактивный распад от элементов в породах, и даже радиоактивного распада от элементов в живых организмах. Облачная камера - это простое устройство, которое позволяет нам видеть прохождение ионизирующего излучения. Другими словами, это позволяет косвенный наблюдение за излучением. Устройство также известно как облачная камера Уилсона, в честь его изобретателя, шотландского физика Чарльза Томсона Риса Уилсона. Открытия, сделанные с использованием облачной камеры и связанного с ней устройства, называемого пузырьковой камерой, привели к открытию в 1932 году позитрон, открытие мюона в 1936 году и открытие каона в 1947 году.
Существуют разные типы облачных камер. диффузияоблачную камеру типа легче всего построить. По сути, устройство состоит из герметичного контейнера, который сверху нагревается, а снизу - холодным. облако внутри контейнера состоит из паров спирта (например, метанола, изопропилового спирта). Теплая верхняя часть камеры испаряет спирт. Пар охлаждается при падении и конденсируется на холодном дне. Объем между верхом и низом является облаком
перенасыщенным пара. Когда энергичная заряженная частица (излучение) проходит через пар, оставляет ионизационный след. Молекулы спирта и воды в парах полярныпоэтому они притягиваются к ионизированным частицам. Поскольку пары перенасыщены, когда молекулы приближаются, они конденсируются в туманные капли, которые падают на дно контейнера. Путь следа можно проследить до источника источника излучения.Хорошим контейнером может быть большая пустая банка с арахисовым маслом. Изопропиловый спирт доступен в большинстве аптек как спирт. Убедитесь, что это 99% алкоголя. Метанол также работает для этого проекта, но он гораздо более токсичен. Абсорбирующим материалом может быть губка или кусок войлока. В этом проекте хорошо работает светодиодный фонарик, но вы также можете использовать фонарик на своем смартфоне. Вы также захотите, чтобы ваш телефон был удобен для съемки треков в облачной камере.
Пузырьковая камера - это другой тип детектора излучения, основанный на том же принципе, что и облачная камера. Разница в том, что в пузырьковых камерах использовалась перегретая жидкость, а не пересыщенный пар. Пузырьковая камера изготавливается путем заполнения цилиндра жидкостью чуть выше точки кипения. Наиболее распространенной жидкостью является жидкий водород. Обычно к камере прикладывают магнитное поле, так что ионизирующее излучение движется по спиральной траектории в соответствии с его скоростью и отношением заряда к массе. Пузырьковые камеры могут быть больше облачных камер и могут использоваться для отслеживания более энергичных частиц.