Måling av radioaktivitet

I dette forsøket skulle vi måle radioaktiv stråling fra forskjellige steiner. Hensikten med dette forsøket var å vurdere disse resultatene, samt å bruke måleapparatet til å måle radioaktiviteten.

Radioaktive stoffer er ustabile og sender ut stråling fra atomkjernen. Dette kan være enten alfa-, beta- eller gammastråling. Alfastråling sender ut heliumkjerner, bestrastråling er elektroner, mens gammastråling er ioniserende elektromagnetisk stråling.

Alfastråling "kvitter seg" med heliumkjerner til det ikke er radioaktivt lenger. Betastråling sender ut elektroner ved at nøytronene i atomkjernen deles opp. Protonenen blir igjen, mens elektronene sendes ut. Gammastråling er veldig energirik elektromagnetisk stråling, som ikke endrer grunnstoffet. De forskjellige typene stråling har forskjellig rekkevidde. Mens alfastråling stoppes av papir, stoppes ikke gammastråling før av betong. Betastråling kan trenge inn i huden, men stoppes f.eks. av en treplate.

Det eneste vi trengte til denne øvelsen var et "Gamma scout"-måleapparat og radioaktive mineraler å måle fra. Vi brukte steinene orthitt, euxenitt og raudberg.

Foto: Tora Oskal Eidsvåg

Nummer en på agendaen var å måle bakgrunnsstrålingen inne og ute. Dette gjorde vi ved å legge måleapparatet på bordet og måle. Deretter gjorde vi det samme, bare ute.

Deretter målte vi strålingen fra alle de tre steinene. Først uten noen form for skjerming, deretter med skjerming ved bruk av papir og til slutt skjerming ved bruk av en bok.

Alle målingene er gjort på et minutt hver måling. Du kan se resultatene i tabellen under. Deler du disse resultatene på 60 får du derfor stråling per sekund.

Trykk på bildet for å se resultatene større.

B+Y = betastråling + gammastråling
Y = bare gammastråling
A+B+Y = alfastråling + betastråling + gammastråling

Det man kan lese ut fra disse resultatene er at boka skjermer mye bedre for stråling enn hva et vanlig papir gjør. Dette ga spesielt store utslag på mineralet orthitt. Dette mineralet er også det som stråler ut definitivt mest radioaktiv stråling. Raudberg og euxenitt er relativt like på dette området; raudberg er litt mindre radioaktivt enn euxenitt.

2.4 Drivhuseffekt

Utstyret mitt.

Dette forsøket er todelt. Jeg skulle se på hvordan drivhuseffekten oppstår i den første delen, mens jeg i den andre skulle se på hvordan havnivået endres når temperaturen stiger.

For å gjøre forsøket trengte jeg følgende:
Glassplate, plastfolie, to termometere, to like store plastbokser, to isblokker (isbiter), to steinblokker og vann. I tillegg trengte jeg en kokeplate og en lyskilde (her brukte jeg en lampe).


DRIVHUSEFFEKT

Når jeg holder glassplaten opp mot taklyset på kjøkkenet (lysstoffrør) blir noe av det synlige lyset hindret av glassplata. Dette er delvis fordi glassplata jeg hadde disponibel var farget (mørk), og derfor hindret mer av det synlige lyset enn vanlig glass ville gjort.

Videre skulle jeg bruke glassplata til å simulere drivhuseffekten. Jeg holdt hånden min over en middels varm kokeplate og kjente på varmen. I det jeg tok glassplaten i mellom, ble temperaturen betydelig mindre. Dette er fordi mye av varmestrålingen som sendes ut fra varmeplata blir reflektert tilbake i glassplata.

Det neste jeg skulle gjøre var å legge to termometere i hver sin plastboks. De holdt 19 ºC begge to. Deretter dekket jeg den ene boksen med plastfolie, og satte begge boksene under en taklampe på stua. Temperaturene endret seg ikke så veldig mye, og jeg så ikke stor forskjell mellom boksen med og boksen uten plastfolie, men den med plastfolie var litt varmere. Den viste 24 ºC, mens den uten plastfolie bare viste 23 ºC. Dette blir litt det samme - noe av varmestrålingen reflekteres tilbake i boksen, og alt slipper ikke ut.

HAVNIVÅ

Her skulle jeg bytte ut termometerne med to like store steinblokker (murstein) og to isklumper (isbiter). I den ene boksen skulle isbiten ligge ved siden av steinen, og være dekket av vann. I den andre skulle den stå oppå steinen, slik at noe at isbiten stakk over kanten på boksen. Så skulle begge boksene fylles med vann, helt opp til kanten.

Min hypotese er at i boksen der isen er over vann vil vannet stige eller renne over. I den andre boksen, hvor isbitene ligger i vannet, vil ikke vannivået endre seg. Noe av isen er over vann, og tar derfor ikke plass i vannet. Denne plassen vil brukes opp når isen smelter ned i vannet, og det vil renne over.

Min hypotese stemte.

3.3 Halveringstid med terningkast

I dette forsøket skulle vi se på hvordan man kan simulere halvveringstiden til et radiaktivt stoff. Dette gjorde vi ved å bruke terninger. Vi skulle kaste 20 terninger minst 10 ganger 5 ganger, og plukke ut alle 6-erne etterhvert som vi fikk dem. Utstyrsbehovet er derfor ganske beskjedent; vi trenger en kopp og 20 terninger.

Vår hypotese var at vi skulle havne på en halveringstid på rundt 50 minutter.

For å gjøre dette forsøket, burde vi vite litt om halveringstiden til radioaktive stoffer. Halvveringstiden til et radiaktivt stoff er tiden det tar for stoffet å dele seg (spaltes). Dette vil si at halvparten av atomkjernene er omdanne til andre atomkjerner. Kort halvveringstid betyr at det er stor sannsynlighet for at stoffet spaltes.

Dette er tabellen vi fikk.

Halvveringstiden vår ble på rundt 35 minutter.

Hvorfor kan vi bruke terninger til å simuere et radiaktivt stoff, spør du sikkert. Det er faktisk ikke så vanskelig. Terningene representerer et radiaktivt stoff som har 1/6 sjanse for å dele seg. Hadde vi hatt en 8-kantet terning, hadde halvveringstiden blitt lenger.