Cámara de niebla
Una cámara de niebla es un dispositivo para visualizar partículas ionizadas procedentes de la desintegración radiactiva de algunos elementos o de radiación de fondo, terrestre o cósmica. En este montaje se pueden visualizar partículas alfa y beta.
Como dichas partículas son de tamaño subatómico es necesario la susodicha cámara de niebla que funciona de forma parecida a cuando vemos a un avión a gran altura dejando un rastro de vapor de agua al condensarse esta por las bajas temperaturas.
En estas cámaras se forma una capa de vapor sobresaturado de alcohol isopropilico a baja temperatura (menos de 30 bajo cero). En estas condiciones, el paso de una partícula ionizada provoca la condensación del alcohol, dejando un rastro perfectamente visible (sobre un fondo negro) y diferente según el tipo de partícula.
Partículas alfa: Se componen de dos protones y dos neutrones, es decir un nucleo de helio. Son partículas grandes con mucha energia pero que se detienen muy pronto, incluso por una hoja de papel y que dejan un rastro muy visible. Fuentes son el uranio, el radio, el radón, americium-241 (artificial y antes usado en detectores de humo).
Partículas beta: Son electrones que marcan lineas muy finas, rectas o quebradas por choques con el isopropanol. Son mas penetrantes y necesitan una lámina fina de plomo para detenerlos. Normalmente proceden también de la radiación de fondo de la Tierra o del cosmos.
Otras posibles particulas son los protones (trazos gruesos y muy largos) y otros tipos procedentes del bombardeo continuo de la tierra por rayos cósmicos.
Como dichas partículas son de tamaño subatómico es necesario la susodicha cámara de niebla que funciona de forma parecida a cuando vemos a un avión a gran altura dejando un rastro de vapor de agua al condensarse esta por las bajas temperaturas.
En estas cámaras se forma una capa de vapor sobresaturado de alcohol isopropilico a baja temperatura (menos de 30 bajo cero). En estas condiciones, el paso de una partícula ionizada provoca la condensación del alcohol, dejando un rastro perfectamente visible (sobre un fondo negro) y diferente según el tipo de partícula.
Partículas alfa: Se componen de dos protones y dos neutrones, es decir un nucleo de helio. Son partículas grandes con mucha energia pero que se detienen muy pronto, incluso por una hoja de papel y que dejan un rastro muy visible. Fuentes son el uranio, el radio, el radón, americium-241 (artificial y antes usado en detectores de humo).
Partículas beta: Son electrones que marcan lineas muy finas, rectas o quebradas por choques con el isopropanol. Son mas penetrantes y necesitan una lámina fina de plomo para detenerlos. Normalmente proceden también de la radiación de fondo de la Tierra o del cosmos.
Otras posibles particulas son los protones (trazos gruesos y muy largos) y otros tipos procedentes del bombardeo continuo de la tierra por rayos cósmicos.
Los componentes usados en el montaje son:
-Corcho, maderas, bote de cristal con tapa metálica y spray negro del chino de España.
-Refrigerante de aluminio, tubo de goma, pasta térmica y alcohol isopropílico de Amazon.
-Dos placas Peltier de 10A (TEC1-12710) y bomba de agua del chino de Chinalandia.
-Fuente vieja de PC.
-Piedrecita de mineral radioactivo que yo llamo Uraninita pero que no sé su composición exacta ya que emite otras partículas además de alfa y que compré por eBay hace muchos años. Usando este mineral permite ver muchas más trazas por minuto que si solo esperamos las de radiación de fondo (que suelen ser de unas 21 por minuto contadas con este montaje geiger anterior.
-Corcho, maderas, bote de cristal con tapa metálica y spray negro del chino de España.
-Refrigerante de aluminio, tubo de goma, pasta térmica y alcohol isopropílico de Amazon.
-Dos placas Peltier de 10A (TEC1-12710) y bomba de agua del chino de Chinalandia.
-Fuente vieja de PC.
-Piedrecita de mineral radioactivo que yo llamo Uraninita pero que no sé su composición exacta ya que emite otras partículas además de alfa y que compré por eBay hace muchos años. Usando este mineral permite ver muchas más trazas por minuto que si solo esperamos las de radiación de fondo (que suelen ser de unas 21 por minuto contadas con este montaje geiger anterior.
El disipador por agua con las dos Peltier superpuesta con pasta térmica.La inferior se alimenta con los 12v de la fuente PC y la superior solo con 5v para no sobrecalentarla.
Bote de cristal. De la tapa eliminé un plástico interno para dejar libre el aluminio. Esponja encajada en el fondo para poner un chorro del alcohol isopropílico.
Bomba de agua y tira de mini LEDcon resistencia. Piedra de "uraninita" con su cofre de plomo.
Tapa pintada de negro para el contraste con las trazas y con marca para facilitar el enfoque. El corcho también negro para evitar reflejos en el cristal.
Temperatura de -34,6ºC. En otras mediciones recién quitado el cristal marcaba -38,5ºC. Vemos que para conseguir estas temperaturas el consumo es tremendo. Casi 1 amperio, es decir 230W. Útil, pero muy ineficaz. Y además usando agua de refrigeración con hielo.
El multímetro mide temperatura con un termopar en el aluminio refrigerante que ingresa agua a casi cero grados y se calentaba a unos 20ºC. El plomo sobre el vidrio es para asegurar la estanqueidad. La cámara está en modo enfoque manual, en automático tiende a enfocar el cristal y no el fondo del tarro donde están las trazas.
A la izquierda partículas alfa (gruesas) y beta (finas) (Wikipedia)
A la izquierda partículas alfa (gruesas) y beta (finas) (Wikipedia)
