クラウドチャンバー

見えないものを見えるようにするクラウドチャンバー。

装置

1 ×雲箱
プロパノール（別名：イソプロピルアルコールまたはIPA）
ドライアイス（固体二酸化炭素）

デモ

雲箱を用意し下に置くと、雲箱の中に入っています。 しばらくすると、雲の筋が自然発生的に現れた。 この小さな雲は荷電粒子の通り道を示しており、周囲に荷電粒子の明らかな発生源がないことから、明らかに自然で遍在するものであることがわかります。
207×電子質量

海面でのミューオンフラックス：
1万ミューオン/m2/分

その仕組み

雲室の底にはドライアイスが、上部にプロパノールをたっぷり染み込ませた吸収材が置かれています。 プロパノールはかなり揮発性が高いので、チャンバーの上部に蒸気を形成する。 プロパノールは本当は凝縮したいのだが、凝縮するものがないのだ。 チャンバー内を通過する荷電粒子によってプロパノール分子は電気分極を獲得し、荷電粒子と互いに引き寄せられるようになる。

このデモは、アルファ粒子とベータ粒子によってプロパノールを凝縮させる放射性源を用いて行われることが多いですが、実は源がない場合でも、宇宙線のミューオンが装置内を通過することによって機能します。 ミューオンは、陽子（「宇宙線」）が気体の原子核に衝突することによって大気圏上層部で生成されます。 これらは様々な娘粒子を生成しますが、地表に到達するほど長寿命のものはミューオンだけです。

ミューオンは重い電子であり、平均寿命2.2μsで電子とニュートリノに崩壊します。 ミューオンは通常大気圏上空15km付近で生成され、その距離は光速で50μsかかります。 したがって、私たちはほとんど成功しないと思っています。

リンク

• YouTube: クラウドチェンバーの作り方

。