U kunt vele experimenten uitvoeren om radioactiviteit veilig in de klas of zelfs thuis te onderzoeken. Radioactiviteit is natuurlijk en om ons heen de hele tijd. Kleine hoeveelheden straling kunnen afkomstig zijn van een paar artikelen die in de winkel zijn gekocht, van mineralen en uit de ruimte. Als u een geigerteller hebt, kunt u deze bronnen meten en de afschermingskracht van alledaagse materialen bepalen. Met een paar benodigdheden uit een wetenschappelijke catalogus kunt u meer geavanceerde experimenten uitvoeren.

Bronnen

Om een ​​radioactiviteitsexperiment voor te bereiden, hebt u een aantal radioactieve bronnen nodig. U kunt deze kopen via een wetenschappelijke toeleveringscatalogus. De meeste kleine bronnen zijn veilig voor een klaslokaal en vereisen geen speciale licentie. Voor sterker onderzoek of materialen van medische kwaliteit is waarschijnlijk een licentie vereist.

Apparatuur

Voor bijna elk type radioactiviteitsexperiment hebt u ten minste één nauwkeurige geigerteller nodig. Moderne versies bevatten een computerinterface en software, waardoor het berekenen en grafisch uitvoeren van taken eenvoudiger wordt. Als een computer niet beschikbaar is, kunt u een stopwatch gebruiken om tijdexperimenten handmatig uit te voeren.

Achtergrondstraling

Kleine hoeveelheden radioactiviteit omringen ons, afkomstig van mineralen in de aarde, uit de lucht, en de dingen die we elke dag gebruiken. Dit wordt achtergrondstraling genoemd. Je kunt het meten met een geigerteller. Een teller met een numeriek display in plaats van een meetklok maakt dit gemakkelijker. Noteer eenvoudig het totale aantal geigertellergebeurtenissen voor een korte periode, zoals een minuut. Herhaal het proces een paar keer en vind het gemiddelde. Deel dit aantal door het aantal seconden per meting om de stralingssnelheid te vinden.

Halfwaardetijd

De leerlingen beginnen dit experiment door het achtergrondstralingniveau van de ruimte te meten zoals hierboven. Een instructeur of laboratoriumassistent bereidt vervolgens een klein radioactief monster voor op de studenten om te meten met een geigerteller. Enkele ccs van een zoutwateroplossing die door een cesium-137-capsule wordt gevoerd, spoelen radioactief barium in het water. De studenten meten de barium onmiddellijk nadat deze is voorbereid. Elke minuut registreren ze geigertellergebeurtenissen gedurende 10 of 15 seconden. Na ongeveer een halfuur zal het bariummonster vervallen tot zeer lage niveaus. Wanneer de studenten stralingstellingen die groter zijn dan de achtergrond niet langer detecteren, kunnen ze stoppen. Omdat achtergrondstraling hun aantal opblaast, moeten de studenten de achtergrondsnelheid aftrekken van de gegevens die ze hebben gemaakt. Ten slotte kunnen ze hun resultaten in grafiekpapier plotten om de exponentiële vervalcurve te zien. Wanneer het experiment is voltooid, giet u de oplossing veilig in de afvoer.

Afscherming

Zorg voor verschillende metalen, plastic en papieren objecten om de afschermingskracht van materialen aan te tonen. Loodstenen, laken of folie zullen hiervoor handig zijn. Koop ook een aantal niet-gelicentieerde "knop" -bronnen met verschillende soorten straling: alfa, bèta en gamma. U kunt gemakkelijk aantonen dat u alpha-straling kunt blokkeren met dun karton of plastic. Een achtste tot een kwart-inch metaal blokkeert bètastraling. Loden bakstenen stoppen sommige, maar niet alle gammastraling.

Radioactieve huishoudelijke objecten

Sommige alledaagse objecten hebben meetbare radioactiviteit. Zoutvervangers kunnen bijvoorbeeld kalium gebruiken in plaats van natrium. Een klein percentage kalium is van nature radioactief. Ongeveer 100 gram zal meetbare radioactiviteit hebben om. Een ander gemakkelijk verkrijgbaar item is de thoriated gasmantel, die wordt gebruikt voor lantaarns. Een geigerteller haalt de straling van het thorium op.

Sommige items vallen in de antieke categorie. Ze hebben iets meer radioactiviteit, hoewel de meeste als veilig worden beschouwd. Als je een oude antiek vindt, vooral die met radium, bepaal dan de radioactiviteit voordat je hem in een klaslokaal brengt.