De Nevelkamer Hoe werkt de Nevelkamer? Welke deeltjes
advertisement
De Nevelkamer Hoe werkt de Nevelkamer? De eerste nevelkamer werd voltooid in 1911 door Charles Wilson die daarmee de natuurlijke achtergrondstraling zichtbaar maakte. Hij won met deze vinding in 1927 de Nobelprijs voor de Natuurkunde. De natuurlijke achtergrondstraling bestaat uit kosmische straling, uit de wereldruimte, maar ook uit het natuurlijke radioactieve verval in de omgeving. Het nevelvat is van groot belang geweest voor de ontwikkeling van de deeltjesfysica. Het positron werd voor het eerst waargenomen met behulp van een nevelvat. In de loop van de twintigste eeuw werd de wetenschappelijke functie van het nevelvat overgenomen door nauwkeuriger en veelzijdiger instrumenten als het bellenvat, de vonkenkamer, de dradenkamer en tenslotte de zgn. siliciumdetectors. 1. Onderin het nevelvat zit een plaat die gekoeld wordt tot -25˚C. Bovenin verdampt alcohol, zodat onderin op de koude plaat een laag oververzadigde damp ontstaat. 2. Geladen elementaire deeltjes laten in lucht een spoor van ionen achter. 3. In de nevelkamer worden deze ionen door een elektrisch veld bewogen naar de dunne laag van oververzadigde damp. Onderin aangekomen werken de ionen als kern voor kleine condensatiedruppeltjes, wat onmiddellijk leidt tot condensatie van de oververzadigde damp. 4. Wat we uiteindelijk in de nevelkamer zien is de projectie van het ionisatiespoor op de damplaag onderin. a Alfa (a) straling b Bèta (b) straling - Welke deeltjes zien we? Wat het meest opvalt zijn de dikke sporen van alfadeeltjes. Deze zijn afkomstig van het radioactieve verval van thorium (van een ouderwets gaskousje) en van radon, een radioactief edelgas dat vooral door beton wordt afgescheiden. Een alfadeeltje is een heliumkern, gevormd door twee protonen en twee neutronen. Door zijn grote massa en dubbele lading geeft het alfadeeltje een duidelijk zichtbaar breed spoor van neveldruppeltjes. Daarnaast zijn ook dunnere kronkelige sporen te zien, die afkomstig zijn van licht geladen deeltjes, vooral elektronen uit bètaverval. Daarentegen zijn de vrij rechte dunne sporen vaak afkomstig van hoogenergetische kosmische straling (muonen).
