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यहाँ है कि आप कॉस्मिक किरणों का पता लगाने के लिए अपने स्वयं के क्लाउड चैम्बर का निर्माण कैसे कर सकते हैं


हम सभी ने जीवन में किसी समय विकिरण के बारे में शिक्षित किया है, जो बाहरी अंतरिक्ष से पृथ्वी पर बमबारी करता है और हर समय हमारे चारों ओर रेडियोधर्मी decays। हालांकि, ये हानिरहित कण नग्न आंखों के लिए अदृश्य हैं। लेकिन, अगर आपको वास्तव में इस बात के प्रमाण की आवश्यकता है कि विकिरण उच्च-ऊर्जा कणों से बना है, तो वास्तव में एक सरल तरीका है कि आप क्लाउड चैंबर बनाकर ऐसा कर सकते हैं। स्कॉटिश भौतिक विज्ञानी चार्ल्स थॉमसन रीस विल्सन द्वारा आविष्कार किया गया, क्लाउड चैम्बर एक सरल उपकरण है जो आपको उन पटरियों का निरीक्षण करने दे सकता है जो इन कणों को पीछे छोड़ देते हैं। लेकिन एक के निर्माण से पहले, आइए पहले यह समझें कि क्लाउड चैंबर वास्तव में कैसे काम करते हैं।

कैसे बादल मंडलों काम करते हो?

क्लाउड चैम्बर, विशेष रूप से प्रसार प्रकार गर्मी हस्तांतरण के सिद्धांतों पर आधारित है। डिवाइस में एक कंटेनर होता है जो एक सतह ठंडा और एक गर्म होने के साथ सील होता है। तापमान में अंतर शराब से धुंध (या "बादल") के गठन की अनुमति देता है जो इसे सील करने से पहले कंटेनर के भीतर फैलता है। यह घटना इसलिए होती है क्योंकि कंटेनर का गर्म शीर्ष हिस्सा शराब को वाष्पीकृत करने की कोशिश करता है, लेकिन यह धीरे-धीरे ठंडा होने लगता है क्योंकि यह नीचे गिरता है और कंटेनर के निचले हिस्से में संघनित होता है। कंटेनर की ऊपरी और निचली सतह के बीच मौजूद मात्रा इस प्रकार सुपरसैचुरेटेड वाष्प का एक बादल बनाती है। इन स्थितियों में, जब विकिरण वाष्प के बादल से गुजरता है, तो यह हवा के अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालता है और आयन बनाता है। ये आवेशित आयन शराब की वाष्प को आकर्षित करते हैं और छोटी बूंदों को बनाते हैं जो अंततः कंटेनर के निचले भाग में गिरती हैं। कण की पटरियों का पता चलता है क्योंकि ये बूंदें नीचे गिरती हैं जो एक हवाई जहाज के पीछे छोड़ी गई रोशनी या ट्रेल्स की धाराओं से मिलती जुलती हैं।

इन कण पटरियों का निरीक्षण करने का सबसे अच्छा तरीका है कि आसानी से उपलब्ध सामग्री का उपयोग करके अपने स्वयं के क्लाउड चैम्बर का निर्माण करना। यहां आवश्यक सामग्री की एक सूची दी गई है:

1. पारदर्शी ग्लास या प्लास्टिक कंटेनर ढक्कन के साथ (बड़े खाली मछली टैंक अच्छी तरह से काम करता है)

2. इसोप्रोपाइल अल्कोहल (99%) (फार्मेसियों में रबिंग अल्कोहल पर उपलब्ध)

3. सूखी बर्फ (जमे हुए कार्बन डाइऑक्साइड जो अक्सर मछली बाजारों में और किराने की दुकानों में वस्तुओं को ठंडा रखने के लिए उपयोग किया जाता है)

4. लगा (अधिकतम दृश्यता के लिए काला रंग)

5. धातु का पैन

6. सुरक्षा दस्ताने

7. सुरक्षा चश्मे

8. उज्ज्वल टॉर्च (मोबाइल टॉर्च भी काम कर सकते हैं)

अपनी खुद की क्लाउड चैंबर बनाने के लिए कदम:

1. महसूस किया और इसे कंटेनर के नीचे के आकार में काट लें और इसे नीचे की सतह पर गोंद करें। यह महत्वपूर्ण है कि महसूस करने के लिए नीचे से कसकर चिपकाया जाता है ताकि टैंक उल्टा हो जाने पर नीचे गिरने से बच सके।

2. अगला कदम आइसोप्रोपिल अल्कोहल में महसूस करना है ताकि यह पूरी तरह से संतृप्त हो जाए। लेकिन सुनिश्चित करें कि कोई अतिरिक्त तरल नहीं है। यदि आप इसे अधिक मात्रा में डालते हैं, तो अतिरिक्त तरल बाहर निकाल दें।

3. सूखी बर्फ रखने के लिए एक अलग कंटेनर लें और इसे ढक्कन के साथ कवर करें। सुनिश्चित करें कि आप बर्फ से निपटने के दौरान मोटे सुरक्षा दस्ताने का उपयोग करें।

4. अब, टैंक या कंटेनर को इस तरह उल्टा पलटें कि ऊपर की तरफ लगा हो और कंटेनर का मुंह नीचे और ढक्कन के ऊपर हो जिसे आप सूखी बर्फ से ढँकते थे।

5. कंटेनर को ठंडा होने के लिए लगभग 10 मिनट तक प्रतीक्षा करें। आप गर्म पानी के एक डिश का उपयोग कर सकते हैं और शराब को तेजी से गर्म करने के लिए कंटेनर के ऊपर रख सकते हैं और इसे वाष्प में बदल सकते हैं।

6. अंत में, लाइट बंद करें और क्लाउड के भीतर दिखाई देने वाले कण ट्रैक देखने के लिए कंटेनर के किनारे से एक टॉर्च को चमकाएं।

ट्रैक्स से कणों के प्रकार को समझें

जबकि कई प्रकार के कण क्लाउड चैम्बर से होकर गुजरते हैं, आप उन कणों के बीच अंतर कर सकते हैं जिनसे वे पीछे हटते हैं।

छोटे और मोटे ट्रैक: जब आप छोटी और भारी पटरियों का निरीक्षण करते हैं, तो आप अल्फा कण देखते हैं जो वायुमंडलीय रेडॉन परमाणु से अलग होता है, जो स्वाभाविक रूप से होने वाला रेडियोधर्मी तत्व है। चूँकि रेडॉन परमाणुओं से अल्फा कण ऊर्जा में कम होते हैं, वे छोटी और मोटी पटरियों को छोड़ देते हैं।

लंबे और सीधे ट्रैक: ये ट्रैक म्यून्स (इलेक्ट्रॉन के समान एक विशाल और अस्थिर उपपरमाण्विक कण) द्वारा निर्मित होते हैं। जब चंद्रमा की किरणें वायुमंडलीय अणु में टकराती हैं, और बड़े पैमाने पर प्रकृति के कारण वे आसानी से हवा के माध्यम से अपना रास्ता बनाते हैं और लंबे, सीधे पटरियों को पीछे छोड़ देते हैं।

घुमावदार या ज़िग-ज़ैग ट्रैक: इस प्रकार के ट्रैक इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन (इलेक्ट्रॉन के एंटी-पार्टनर) द्वारा बनाए जाते हैं। ये कण एक समान फैशन में निर्मित होते हैं जब एक ब्रह्मांडीय किरण वायुमंडलीय अणु से टकराती है। लेकिन, क्योंकि कण हल्के होते हैं, वे चारों ओर उछलते हैं और जिग-जैग या घुंघराले पटरियों को पीछे छोड़ देते हैं।

कांटे हुए ट्रैक: यदि आप पटरियों को विभाजित करते हुए देखते हैं, तो आप कण क्षय देख रहे हैं, अर्थात् इलेक्ट्रॉन और न्यूट्रिनोस जैसे छोटे कणों में टूट रहे हैं। ये कण अलग-अलग दिशाओं में विभाजित होते हैं और इस तरह झुकते या कांटे हुए पटरियों को छोड़ते हैं।

अपने क्लाउड चैंबर के साथ और देखें

यदि आपको आसपास कुछ रेडियोधर्मी सामग्री मिली है, तो उन्हें बढ़े विकिरण के प्रभाव को देखने के लिए क्लाउड चैम्बर के पास रखने का प्रयास करें। रोज़मर्रा की कई सामग्रियां हैं जो रेडियोएक्टिव हैं, जैसे केला, ब्राज़ील नट्स या सेरामिक्स।

अपने क्लाउड चैम्बर के साथ, आप रेडियोधर्मी पदार्थों और क्लाउड चैम्बर के बीच विभिन्न अवरोधों को रखकर विकिरण के खिलाफ परिरक्षण तकनीकों का परीक्षण करने का भी प्रयास कर सकते हैं। यह कागज के टुकड़े या धातु की चादर से लेकर आपके हाथ तक कुछ भी हो सकता है। पता करें कि कौन सा परिरक्षण विकिरण के खिलाफ सबसे अच्छा काम करता है।

आप बादल क्षेत्र में एक चुंबकीय क्षेत्र भी लागू कर सकते हैं और देख सकते हैं कि कैसे सकारात्मक और नकारात्मक आवेशित कण क्षेत्र की प्रतिक्रिया में विपरीत दिशा में चलते हैं।


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