Grundlæggende radioaktivitetsforsøg

Du kan udføre mange eksperimenter for at undersøge radioaktiviteten sikkert i klasseværelset eller endda hjemme. Radioaktivitet er naturligt og omkring os hele tiden. Små mængder stråling kan komme fra et par købte genstande, fra mineraler og fra rummet. Hvis du har en Geiger-tæller, kan du måle disse kilder og bestemme afskærmningskraften i hverdagens materialer. Med nogle få forsyninger fra et videnskabskatalog kan du gøre mere sofistikerede eksperimenter.

Kilder

For at lave et radioaktivitetseksperiment har du brug for nogle radioaktive kilder. Du kan købe disse via et videnskabeligt forsyningskatalog. De fleste små kilder er sikre for et klasseværelse og vil ikke kræve en særlig licens. Sterkere forskning eller medicinske materialer vil sandsynligvis kræve en licens.

Udstyr

For at gøre næsten enhver form for radioaktivitetsforsøg skal du have mindst en nøjagtig Geiger-tæller. Moderne versioner omfatter en computer grænseflade og software, hvilket gør beregning og grafer opgaver nemmere. Hvis en computer ikke er tilgængelig, kan du bruge et stopur til tidsforsøg med hånden.

Baggrundsstråling

Små mængder radioaktivitet omgiver os, der kommer fra mineraler i jorden, fra himlen og de ting, vi bruger hver dag. Dette kaldes baggrundsstråling. Du kan måle det med en Geiger-tæller. En tæller med en numerisk skærm i stedet for en drejemåler gør det lettere. Indtast blot det samlede antal Geiger-modbegivenheder i en kort periode, f.eks. Et minut. Gentag processen et par gange og find gennemsnittet. Opdel dette tal med antallet af sekunder for hver måling for at finde strålingshastigheden.

Half-Life

Studerende begynder dette eksperiment ved at måle rummets baggrundsstrålingsniveau som ovenfor. En instruktør eller labassistent udarbejder derefter en lille radioaktiv prøve for eleverne at måle med en Geiger-tæller. Et par ccs af en saltvandsløsning passeret gennem en cæsium-137 kapsel spyler radioaktivt barium i vandet. Eleverne måler bariumet umiddelbart efter det er forberedt. Hvert minut registrerer de Geiger-modbegivenheder i 10 eller 15 sekunder. Efter ca. en halv time vil bariumprøven falde til meget lave niveauer. Når eleverne ikke længere opdager stråling tæller større end baggrund, kan de stoppe. Fordi baggrundsstråling vil blæse deres tæller, skal eleverne trække baggrundsraten fra de data, de tog. Endelig kan de plotte deres resultater på grafpapir for at se den eksponentielle henfaldskurve. Når forsøget er færdigt, hæld opløsningen sikkert ned i afløbet.

Afskærmning

Få en række metal-, plast- og papirgenstande til at demonstrere materialets afskærmningskraft. Blysten, arket eller folien vil være praktisk til dette. Køb også nogle ikke-licenserede "button" -kilder, der har forskellige former for stråling: alpha, beta og gamma. Du kan nemt vise, at du kan blokere alfa-stråling med tyndt karton eller plastik. En ottende til en kvart-tommer metal vil blokere beta-stråling. Blysten vil stoppe nogle, men ikke alle gammastråling.

Radioaktive husholdningsobjekter

Visse dagligdagsobjekter har målbar radioaktivitet. Saltsubstitutter kan for eksempel bruge kalium i stedet for natrium. En lille procentdel af kalium er naturligt radioaktivt. Ca. 100 gram vil have målelig radioaktivitet til. En anden let tilgængelig genstand er det thoriated gasmantel, der anvendes til lanterne. En Geiger-tæller vil afhente strålingen fra thorium.

Nogle ting falder ind i den antikke kategori. De har lidt mere radioaktivitet, selvom de fleste betragtes som sikre. Hvis du finder en gammel antikke, især dem med radium, bestem din radioaktivitet før du kommer ind i et klasseværelse.