Cómo hacer una cámara de nubes

Cómo hacer una cámara de nubes

Haga una cámara de nubes para detectar la radiación

Aunque no puede verlo, la radiación de fondo nos rodea. Las fuentes de radiación naturales (e inofensivas) incluyen los rayos cósmicos , la desintegración radiactiva de los elementos en las rocas e incluso la desintegración radiactiva de los elementos en los organismos vivos. Una cámara de nubes es un dispositivo simple que nos permite ver el paso de la radiación ionizante. en otras palabras, permite la observación indirecta de la radiación. el dispositivo también se conoce como cámara de la nube de wilson, en honor a su inventor, el físico escocés charles thomson rees wilson. Los descubrimientos realizados con una cámara de nubes y un dispositivo relacionado llamado cámara de burbujas condujeron al descubrimiento del positrón en 1932 , al descubrimiento del muón en 1936 y al descubrimiento del kaon en 1947.

cómo funciona una cámara de nubes

Existen diferentes tipos de cámaras de nube. La cámara de nube de tipo difusión es la más fácil de construir. Básicamente, el dispositivo consiste en un recipiente sellado que se calienta en la parte superior y frío en la parte inferior. La nube dentro del recipiente está hecha de vapor de alcohol (p. ej., metanol, alcohol isopropílico). La parte superior caliente de la cámara vaporiza el alcohol. el vapor se enfría al caer y se condensa en el fondo frío. El volumen entre la parte superior e inferior es una nube de vapor sobresaturado . Cuando una partícula cargada de energía ( la radiación ) pasa a través del vapor, deja un rastro de ionización. las moléculas de alcohol y agua en el vapor son polares, por lo que se sienten atraídos por las partículas ionizadas. Como el vapor está sobresaturado, cuando las moléculas se acercan, se condensan en gotas brumosas que caen hacia el fondo del recipiente. El camino del sendero se remonta al origen de la fuente de radiación.

hacer una c√°mara de nubes casera

solo se necesitan unos pocos materiales simples para construir una c√°mara de nubes:

  • recipiente de vidrio transparente o pl√°stico con tapa
  • 99% de alcohol isoprop√≠lico
  • hielo seco
  • contenedor aislado (p. ej., un enfriador de espuma)
  • material absorbente
  • papel negro
  • linterna muy brillante
  • taz√≥n peque√Īo de agua tibia

Un buen recipiente podr√≠a ser un gran frasco de mantequilla de man√≠ vac√≠o. El alcohol isoprop√≠lico est√° disponible en la mayor√≠a de las farmacias como alcohol isoprop√≠lico . Aseg√ļrate de que sea 99% de alcohol. El metanol tambi√©n funciona para este proyecto, pero es mucho m√°s t√≥xico. El material absorbente puede ser una esponja o un trozo de fieltro. una linterna led funciona bien para este proyecto, pero tambi√©n puede usar la linterna en su tel√©fono inteligente. tambi√©n querr√°s que tu tel√©fono est√© a mano para tomar fotos de las pistas en la c√°mara de nubes.

  1. Comience por meter un trozo de esponja en el fondo del frasco. desea un ajuste perfecto para que no se caiga cuando el frasco se invierta m√°s adelante. Si es necesario, un poco de arcilla o goma de mascar puede ayudar a pegar la esponja al frasco. evite la cinta o el pegamento, ya que el alcohol puede disolverlo.
  2. corta el papel negro para cubrir el interior de la tapa. El papel negro elimina el reflejo y es ligeramente absorbente. Si el papel no permanece en su lugar cuando la tapa está sellada, péguela con arcilla o goma de mascar. deja la tapa forrada de papel a un lado por ahora.
  3. vierta alcohol isopropílico en el frasco para que la esponja esté completamente saturada, pero no haya exceso de líquido. La forma más fácil de hacerlo es agregar alcohol hasta que haya líquido y luego verter el exceso.
  4. sellar la tapa de la jarra.
  5. En una habitaci√≥n que pueda oscurecerse por completo (por ejemplo, un armario o ba√Īo sin ventanas), vierta hielo seco en un refrigerador. voltee el frasco y col√≥quelo tapado sobre el hielo seco. d√©le al frasco unos 10 minutos para que se enfr√≠e.
  6. coloque un plato peque√Īo con agua tibia en la parte superior de la c√°mara de nubes (en el fondo del frasco). El agua tibia calienta el alcohol para formar una nube de vapor.
  1. finalmente, apaga todas las luces. brilla una linterna a través del costado de la cámara de nubes. verá huellas visibles en la nube a medida que la radiación ionizante entra y sale del frasco.

consideraciones de seguridad

  • A pesar de que el alcohol isoprop√≠lico es m√°s seguro que el metanol, a√ļn es t√≥xico si lo bebe y es altamente inflamable. mant√©ngalo alejado de una fuente de calor o llama abierta.
  • El hielo seco es lo suficientemente fr√≠o como para causar congelaci√≥n en contacto. que debe ser manejado usando guantes . Adem√°s, no almacene hielo seco en un recipiente sellado, ya que la acumulaci√≥n de presi√≥n a medida que el s√≥lido se sublima en gas puede causar una explosi√≥n.

cosas para probar

  • Si tiene una fuente radiactiva, col√≥quela cerca de la c√°mara de nubes y observe el efecto del aumento de la radiaci√≥n. Algunos materiales cotidianos son radiactivos , como las nueces de Brasil, los pl√°tanos, la arena para gatos de arcilla y el vidrio de vaselina.
  • Una c√°mara de nubes ofrece una excelente oportunidad para probar m√©todos de protecci√≥n contra la radiaci√≥n. coloque diferentes materiales entre su fuente radiactiva y la c√°mara de nubes. Los ejemplos pueden incluir una bolsa de agua, un trozo de papel, su mano y una l√°mina de metal. ¬ŅCu√°l es mejor para protegerse contra la radiaci√≥n?
  • intente aplicar un campo magn√©tico a la c√°mara de nubes. Las part√≠culas cargadas positivas y negativas se curvar√°n en direcciones opuestas en respuesta al campo.

c√°mara de nubes versus c√°mara de burbujas

Una c√°mara de burbujas es otro tipo de detector de radiaci√≥n basado en el mismo principio que la c√°mara de nubes. La diferencia es que las c√°maras de burbujas usaban l√≠quido sobrecalentado en lugar de vapor sobresaturado. Se crea una c√°mara de burbujas llenando un cilindro con un l√≠quido justo por encima de su punto de ebullici√≥n. El l√≠quido m√°s com√ļn es el hidr√≥geno l√≠quido. por lo general, se aplica un campo magn√©tico a la c√°mara para que la radiaci√≥n ionizante viaje en una trayectoria en espiral de acuerdo con su velocidad y relaci√≥n carga-masa. Las c√°maras de burbujas pueden ser m√°s grandes que las c√°maras de nubes y pueden usarse para rastrear m√°s part√≠culas energ√©ticas.



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