원자력 공부를 하다 보니까 우리가 일상 속에서도 항상 방사선에 노출되어 있다는 사실을 알게 됐다.
땅이나 흙에서도 나오고, 심지어 비행기를 탈 때 처럼 높은 곳으로 올라가면 우주에서 오는 방사선에도
노출된다.
눈에 보이지도 않는 이 방사선을 직접 확인해 볼 방법이 없을까 고민하다 흥미로운 장치를 찾아냈다!
바로, 윌슨의 안개상자(Cloud Chamber) 실험이다.
이 실험을 직접 해보기로 했다.
'안개상자'는 이름 그대로 상자 안에 안개를 만들어 방사선이 지나간 흔적을 관찰하는 장치.
1927년 노벨 물리학상을 받은 찰스 윌슨이 발명했는데, 원래는 기상 현상을 연구하려다가
우연히 방사선 입자의 궤적을 발견하게 된 거라한다.
윌슨은 실험실에서 공기를 팽창시켜 인공적으로 구름을 만드는 장치를 개발했다. 그런데 실험 중 이상한 현상을 발견해.
먼지가 없는 깨끗한 상태에서도 구름이 형성되는 자리가 존재한 것이었다.
연구 끝에 그는 눈에 보이지 않는 전하를 띤 입자(이온)가 응결핵 역할을 해서 물방울이 맺힌다는 사실을 알아냈다.
즉, 기상 현상을 연구하려고 만든 장치가 사실은 미세한 입자의 궤적을 보여주는 최고의 탐지기가 된 것이다.
부럽다 ㅋㅋ
아무튼 서론은 이렇고 실험으로 넘어가자.
텍스트로 설명하면 내용이 산만해지니 만들어둔 내용을 기입하겠다.
사실 위 사진만 보면 모든 내용을 이해한거나 다름없다.
위 입자들이 만들어낸 궤적을 구분할 수 있는 내용이다.
왜 입자에 따라 나타나는 궤적이 다른지에 대한 개념이다. 대강 알고가자.
실험의 성공을 좌우하는 관찰조건이다. 이점을 반드시 숙지해야 관찰할 수 있다. 헛고생 하지 말고 잘 해보자.
제발 꼭 숙지하자..
자세한 실험이론을 그림과 함께 설명한다.
자 이제 실제 제작 과정이다.
준비물은: 아크릴 상자, 금속판, 검정 락카, 이소프로필알코올, 테이프, 드라이아이스, 에어캡
이론 내용에서 다뤘던 모든 궤적이 관찰된다.
직접 실험해볼거면 실험 규모를 최대한 크게 만드는 것을 추천한다. 규모가 작으면 관찰하기 힘들다.
드라이아이스도 다다익선이다.
공부를 마치며
내 두 눈으로 입자마다 각기 다른 흔적을 남긴다는 것을 확인하니 신기하다. 원자력 공부를 하면서 막연하게만 느껴졌던 방사선을
윌슨의 시선으로 바라보니까, 보이지 않는 세계가 조금 더 가깝게 느껴지는 것 같다.
쉽게 따라 할 수 있으니까, 시간이 되면 해보는 것을 추천한다!!
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