Icon up Overzicht

Subatomaire deeltjes zien!

Onderwerp: Atoomfysica, Kern- & Deeltjesprocessen (vwo)

Het is fascinerend te weten dat we continu bestookt worden met deeltjes afkomstig uit het heelal, de kosmische straling. Tegelijkertijd zitten we in een zwerm van deeltjes afkomstig van radioactief verval van elementen die op aarde voorkomen, de zogenaamde achtergrondstraling.

Deze deeltjes zijn bekend onder de naam alpha-deeltje (heliumkern, elektrisch geladen), beta-deeltje (elektron, elektrisch geladen) of gamma-deeltje (foton, elektrisch neutraal).
Deze deeltjes komen en gaan dus voortdurend rondom en door ons heen en dat kun je prachtig laten zien met een NEVELKAMER. We geven hier een recept hoe je met eenvoudige middelen zo’n nevelkamer zelf kunt bouwen:

  • Neem een doorzichtig plastic bakje, tenminste 10cm hoog en oppervlak minimaal 15cm x 10cm. Maar hoe groter hoe mooier en een aquariumbak is ook prachtig;
  • Bevestig op de bodem een stuk vilt en doorweek dit met puur isopropyl alcohol (>96%);
  • Leg in een bakje, met oppervlak groter dan bovengenoemde bak, droog ijs. Leg daarop een zwarte (metalen) plaat, deze plaat moet de temperatuur goed geleiden. (PAS OP met droog ijs, handschoenen aan, veiligheidsbril op!)
  • Plaats de plastic bak 'op de kop' op de zwarte plaat; dus het met alcohol verzadigde vilt zit nu boven; zorg ervoor dat de aansluiting op de plaat goed dicht is, gebruik eventueel een rubber strip.
  • Ga met deze opstelling in een donkere hoek zitten en schijn met een zaklantaarn of staaflamp schuin over de bodem. Even uitproberen tot je de goede oriёntatie te pakken hebt.
  • Na een paar minuten zie je 'mistdruppels' naar beneden vallen. Weer een paar minuten later zie je in een laagje een paar millimeter boven de zwarte plaat condensatiespoortjes verschijnen en weer verdwijnen (vallen naar de bodem).

Maar wat gebeurt er nu precies?

 

De damp valt naar beneden, wordt kouder en begint te condenseren enkele centimeters boven de bodem. Omdat de temperatuur heel snel daalt naar de bodem toe wordt een laag oververzadigde alcoholdamp gevormd, een paar millimeter dik onmiddellijk boven de bodemplaat.
De elektrisch geladen deeltjes die door de damplaag schieten veroorzaken een spoor van ionen waar omheen de condensatie van de damp optreedt. We zien dan witte streepjes/wolkjes verschijnen welke naar de bodem zakken, steeds weer opnieuw. De sporen zijn heel goed vergelijkbaar met de condensatiesporen die vliegtuigen hoog in de lucht soms achterlaten. De alpha deeltjes zijn heel ‘vet’ (goed zichtbaar) omdat hun massa veel groter is en bijgevolg meer ionisatie veroorzaken dan de beta deeltjes. Leggen we een klein stukje van een kousje van een ouderwetse camping-gaslamp bij in de bak dan is succes verzekerd! (het kousje bevat thorium en zendt alpha deeltjes uit).

Een voorbeeld van een proef met alpha-straling. Film beschikbaar gesteld door het NIKHEF.



In de hal van het NIKHEF staat een grote nevelkamer welke continue werkt, een kostbaar apparaat gemaakt door PHYWE in Duitsland. Je kunt een keer langskomen op het NIKHEF om zelf te kijken.

In onderstaande fotoserie wordt de bouw en werking van de nevelkamer stapsgewijs uitgelegd.

 

 

 

 

 


Klik hier voor een artikel over de vonkenkamer.