#144 - Polaridade do Polônio # 1
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O objetivo desta postagem é mostrar o primeiro ensaio para determinar a polaridade da carga elétrica do átomo de polônio-218 no momento de seu nascimento a partir da desintegração do radônio-222.
Escrito e desenvolvido por Léo Corradini
Quem acompanha este blog certamente já leu que o radônio-222, pela emissão de uma partícula Alfa, transforma-se em polônio-218 que fica momentaneamente carregado eletricamente.
A questão é:
Qual a carga elétrica momentânea assumida pelo átomo de polônio?
Se ele perdeu dois prótons e dois nêutrons, podemos pensar que ele assume uma carga elétrica negativa por conta dos dois elétrons excedentes na eletrosfera.
Para investigar essa questão desenvolvi um experimento.
A estratégia adotada é medir a radioatividade nas proximidades de uma peça de metal carregada eletricamente, hora com cargas positivas e hora com cargas negativas.
Minha expectativa é que os átomos de polônio (1) recentemente formados no ar sejam atraídos preferencialmente para a peça de metal que está com carga elétrica oposta e aumente a contagem de radiação de uma válvula Geiger-Müller colocada nas proximidades, ou repelidos, resultando uma redução das contagens.
A montagem consiste de um capacitor de 20 nF com baixa fuga (2) carregado com cerca de 10 mil volts.
Ligado a um dos polos desse capacitor temos uma peça de metal curvada muito próxima da válvula SBM-20.
Como funciona:
Os átomos de polônio carregados eletricamente, produzidos pelo decaimento do radônio presente na atmosfera, serão atraídos pela peça de metal que está também carregada eletricamente tornando o ar nas proximidades mais radioativo.
Lembrando que o polônio e seus filhos também são radioativos.
Assim, comparei a radioatividade do ar próximo a peça de metal com polaridade hora positiva e hora negativa, também medimos a radiação com o capacitor descarregado para determinar a radiação de fundo.
A válvula Geiger SBM-20 não é capaz de detectar a radiação Alfa emitida pelo polônio e filhos, somente a radiação Gama será registrada pelo contador usado neste ensaio.
Montagem do experimento:
Para fazer a peça de metal que será eletrizada, usei uma tela de aço recortada de uma fonte de PC, estanhadas pelas técnicas descritas aqui:
https://potassio-40.blogspot.com/2017/11/o-objetivo-deste-ensaio-e-determinar_8.html
Que foi soldada através de um resistor de 10 M, para proteger de eventuais choques, a um plug banana.
A tela metálica montada e isolada, envolvendo parte da válvula SBM-20 com os terminais.
Capacitor de 20 nF é composto por duas folhas de alumínio (15 x 58 cm) isoladas com três folhas de acetato de 0,15 mm de espessura (17 x 60 cm), montado dentro de um copo de plástico com os terminais.
Tipicamente, o vermelho corresponde ao polo positivo e o preto ao negativo.
Conjunto da tela metálica e válvula montado no capacitor.
Usei um mata moscas modificado para gerar ~10kV e carregar o capacitor.
Circuito modificado para gerar a alta tensão:
Foram seis amostragens de radiação de 24 horas cada, neste primeiro experimento.
Resultados dos ensaios:
Observamos um aumento das contagens quando o sensor estava ligado ao polo negativo do capacitor nas duas séries de ensaios.
Conclusões:
O resultado deu o oposto do esperado, os átomos parecem ficar carregados positivamente.
Como podemos explicar esses números?
Minha hipótese é que ao emitir a partícula alfa o átomo dá um recuo que pode modificar a quantidade de elétrons na eletrosfera.
O objetivo desta postagem é mostrar o primeiro ensaio para determinar a polaridade da carga elétrica do átomo de polônio-218 no momento de seu nascimento a partir da desintegração do radônio-222.
Escrito e desenvolvido por Léo Corradini
Quem acompanha este blog certamente já leu que o radônio-222, pela emissão de uma partícula Alfa, transforma-se em polônio-218 que fica momentaneamente carregado eletricamente.
A questão é:
Qual a carga elétrica momentânea assumida pelo átomo de polônio?
Se ele perdeu dois prótons e dois nêutrons, podemos pensar que ele assume uma carga elétrica negativa por conta dos dois elétrons excedentes na eletrosfera.
Para investigar essa questão desenvolvi um experimento.
A estratégia adotada é medir a radioatividade nas proximidades de uma peça de metal carregada eletricamente, hora com cargas positivas e hora com cargas negativas.
Minha expectativa é que os átomos de polônio (1) recentemente formados no ar sejam atraídos preferencialmente para a peça de metal que está com carga elétrica oposta e aumente a contagem de radiação de uma válvula Geiger-Müller colocada nas proximidades, ou repelidos, resultando uma redução das contagens.
A montagem consiste de um capacitor de 20 nF com baixa fuga (2) carregado com cerca de 10 mil volts.
Ligado a um dos polos desse capacitor temos uma peça de metal curvada muito próxima da válvula SBM-20.
Como funciona:
Os átomos de polônio carregados eletricamente, produzidos pelo decaimento do radônio presente na atmosfera, serão atraídos pela peça de metal que está também carregada eletricamente tornando o ar nas proximidades mais radioativo.
Lembrando que o polônio e seus filhos também são radioativos.
Assim, comparei a radioatividade do ar próximo a peça de metal com polaridade hora positiva e hora negativa, também medimos a radiação com o capacitor descarregado para determinar a radiação de fundo.
A válvula Geiger SBM-20 não é capaz de detectar a radiação Alfa emitida pelo polônio e filhos, somente a radiação Gama será registrada pelo contador usado neste ensaio.
Montagem do experimento:
Para fazer a peça de metal que será eletrizada, usei uma tela de aço recortada de uma fonte de PC, estanhadas pelas técnicas descritas aqui:
https://potassio-40.blogspot.com/2017/11/o-objetivo-deste-ensaio-e-determinar_8.html
Que foi soldada através de um resistor de 10 M, para proteger de eventuais choques, a um plug banana.
A tela metálica montada e isolada, envolvendo parte da válvula SBM-20 com os terminais.
Capacitor de 20 nF é composto por duas folhas de alumínio (15 x 58 cm) isoladas com três folhas de acetato de 0,15 mm de espessura (17 x 60 cm), montado dentro de um copo de plástico com os terminais.
Tipicamente, o vermelho corresponde ao polo positivo e o preto ao negativo.
Conjunto da tela metálica e válvula montado no capacitor.
Usei um mata moscas modificado para gerar ~10kV e carregar o capacitor.
Circuito modificado para gerar a alta tensão:
Foram seis amostragens de radiação de 24 horas cada, neste primeiro experimento.
Resultados dos ensaios:
Observamos um aumento das contagens quando o sensor estava ligado ao polo negativo do capacitor nas duas séries de ensaios.
Conclusões:
O resultado deu o oposto do esperado, os átomos parecem ficar carregados positivamente.
Como podemos explicar esses números?
Minha hipótese é que ao emitir a partícula alfa o átomo dá um recuo que pode modificar a quantidade de elétrons na eletrosfera.
Outra hipótese, a partícula Alfa puxa elétrons para fora do átomo ao passar pela eletrosfera.
(1) Como a válvula não é sensível para a radiação Alfa, serão os filhos do polônio os responsáveis pelo aumento da radiação.
(2) A baixa fuga é importante para que a tensão caia pouco ao longo das 24 horas de cada ensaio.
Veja também:
Contador Geiger para baixos níveis de radioatividade
"Pesquisa básica é quando estou fazendo aquilo que não sei o que estou fazendo." - Wernher von Braun
(1) Como a válvula não é sensível para a radiação Alfa, serão os filhos do polônio os responsáveis pelo aumento da radiação.
(2) A baixa fuga é importante para que a tensão caia pouco ao longo das 24 horas de cada ensaio.
Veja também:
Contador Geiger para baixos níveis de radioatividade
"Pesquisa básica é quando estou fazendo aquilo que não sei o que estou fazendo." - Wernher von Braun
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