Mlžná komora

1. Mlžná komora Autoři Pavel Motal, pavel.1@centrum.cz (SOŠ a SOU Kuřim, s. r. o., Kuřim), Martin Václavek, martin.vaclavek.e1@email.cz (Gymnázium J. K. Tyla, Hradec Králové), Radana Janovská, radanajanovska@seznam.cz (Gymnázium T. G. M., Hustopeče), Martin Veselý, martin.veslo@seznam.cz (SPŠ a VOŠ Příbram) Abstrakt Úvod V našem miniprojektu jsme použili difúsní mlžnou komoru, která stála u zrodu částicové fyziky. Umožňuje zviditelnit dráhy zrovna prolétávajících částic. Z takto prolétajících částic jsme mohli pozorovat alfa (jádra hélia), beta (elektrony, pozitrony) částice, protony a miony. Abychom zvýšili intenzitu nálezu těchto částic, využili jsme zářiče. V našem miniprojektu jsme se zabývali částicovou fyzikou – konkrétně detekcí a indentifikací elementárních částic. Částice ionizujícího záření (záření - svazek částic ) jsou přirozenou součástí našeho okolí. Mlžná komora je příklad zařízení, jež nám umožňuje detekovat dráhy částic. Abychom zvýšili pravděpodobnost zpozorování těchto částic, nahráli jsme krátký záznam z kamery, který jsme následně zpracovali na počítači. Princip mlžné komory Obr. 1.) Princip difúzní mlžné komory Obr. 2.) Princip ionizace v izopropylalkoholu s následnou kondenzací do miniaturních kapiček. Teoretická část Difúzní mlžná komora pracuje na principu ionizace přesycených par izopropylalkohlu (CH3CHOHCH3) způsobené prolétávajícími částicemi. Podél dráhy těchto částic vzniklé ionty vytvářejí kondenzační centra, jež způsobí vznik drobných kapiček (obr. 2). Ze vzhledu této dráhy můžeme odvodit o kterou částici se jedná. Podoba dráhy je dána ionizačními ztrátami částic záření (mírou ztráty energie). Při našem dalším experimentu jsme využili zářiče (Americium 241, Kobalt 60, …), který nám umožnil pozorování dráhy více částic, než nám nabízí přírodní pozadí. Při našich experimentech se mohly objevit tyto částice: alfa záření (jádra hélia) beta záření (proud rychle letících elektronů, nebo pozitronů) gama záření (elektromagnetické vlnění) protonymiony e- e+  e- e  e- - Druhy záření Struktura atomu Náš výzkumný tým Poděkování Na tomto místě bychom rádi poděkovali všem organizátorům Fyzikálního týdne, všem sponzorům, našemu vynikajícímu supervizorovi Bc. Václavu Zycháčkovi a všem, kteří se zasloužili o uspořádání této akce. Závěr Během našeho experimentu jsme zjistili, že částice neviditelné pouhým lidským okem lze detekovat pomocí jejich vizuálních projevů v mlžné komoře. Zároveň nás překvapilo, že i zařízení, jehož princip je znám již od roku 1911, má stále své místo v detekčních metodách částicové fyziky. Použitá literatura • Informační centrum ČEZ, http://www.cez.cz/presentation/cze/server_map.jsp • Encykopedie energie, http://www.simopt.cz/energyweb/web/index.php • Sekcia jadrovej fyziky, http://opal.dnp.fmph.uniba.sk/~katedra/students.php