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Chambre à brouillard – la radioactivité dans un environnement cosmique

Publié le : 10/03/2021

Ressources

Activités pratiques
Sujet:Physique
Âge:14-18 ans
Temps nécessaire:1 heure

Guide de l’enseignant

Guide de l’étudiant

Les chambres à brouillard sont des enceintes construites spécialement pour la détection de particules chargées et de rayonnements. Une chambre à brouillard est utilisée dans cette activité pour observer des particules alpha et bêta, les produits chargés issus de la désintégration radioactive de thorium 232.

Les élèves devraient déjà avoir été sensibilisés au concept de désintégration radioactive et aux différences entre les rayons alpha et bêta. Cette expérience favorisera la compréhension des élèves car elle leur présentera une démonstration physique de la désintégration radioactive.

Les élèves observeront les traînées de condensation que des particules chargées laissent dans leur sillage à l’intérieur d’une chambre à brouillard et apprendront à identifier les particules à partir des caractéristiques de leurs traînées. Les traînées produites par les rayons cosmiques sont visibles dans la chambre à brouillard. Cela pourrait servir de point de départ pour la présentation des rayons cosmiques et leur déviation par le champ magnétique terrestre. Les élèves calculeront et écriront les équations de désintégration radioactive. Les implications des radiations pour l’ESA sont discutées, y compris leurs effets négatifs sur les circuits électroniques et l’emploi de la désintégration radioactive comme source d’énergie.

Les élèves apprendront

  • Les particules fondamentales
  • Les interactions entre les particules
  • Le numéro atomique, le nombre de masse
  • Le rayonnement et la désintégration radioactive
  • La désintégration radioactive comme source d’énergie pour les véhicules spatiaux
  • Les effets négatifs du rayonnement ionisant pour l’électronique
  • Les interactions entre particules chargées et champs magnétiques
  • Les rayons cosmiques et leurs interactions avec l’atmosphère

Les élèves amélioreront

  • Leurs compétences générales en matière d’expérimentation, comprenant également l’utilisation adéquate du matériel ainsi que la conduite et l’enregistrement d’observations.
  • La communication et discussion de résultats par le biais de questions pertinentes pour étendre la compréhension et la connaissance d’un sujet.
  • La mise en pratique des connaissances qu’ils ont acquises à l’occasion d’observations expérimentales afin de résoudre des problèmes théoriques.
Cloud chamber, Radioactivity in a cosmic setting – classroom demonstration video, VP03.

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