1 00:00:00,000 --> 00:00:06,780 Ich habe kürzlich einen Rauchmelder gekauft und ein kleines radioaktives Symbol auf der Verpackung bemerkt, was 2 00:00:06,780 --> 00:00:13,800 mich zu der Frage veranlasste: Warum sind Rauchmelder radioaktiv? Nun, in diesem Video werden wir das 3 00:00:13,800 --> 00:00:20,220 Innere dieses Rauchmelders erkunden, sehen, wie er funktioniert, und verstehen, wie radioaktiver Zerfall zur Raucherkennung genutzt wird 4 00:00:20,220 --> 00:00:27,180 . Bleiben Sie außerdem bis zum Ende, wo wir zwei verwandte Themen oder Zweige besprechen: 5 00:00:27,180 --> 00:00:34,500 wie Geigerzähler funktionieren und warum Atome mit hohen Ordnungszahlen kontraintuitiv klein sind. 6 00:00:35,220 --> 00:00:41,940 Dieses Video wird von PCBWay gesponsert; Mehr dazu später, aber jetzt fangen wir gleich an. 7 00:00:41,940 --> 00:00:47,580 Wenn wir den Rauchmelder öffnen, finden wir eine Reihe von Komponenten. Hier haben wir die Batterie, 8 00:00:47,580 --> 00:00:53,580 die natürlich fast immer leer ist und ausgetauscht werden muss … nur ein Scherz … aber wirklich … 9 00:00:54,240 --> 00:01:00,360 Hier haben wir den piezoelektrischen Lautsprecher, der sowohl den Alarm als auch dieses Zwitschern erzeugt, 10 00:01:00,900 --> 00:01:07,260 das ehrlich gesagt zu den frustrierendsten Geräuschen der Welt zählt . Als nächstes haben wir eine 11 00:01:07,260 --> 00:01:14,340 durchkontaktierte Leiterplatte oder PCB, die nur wenige Grundkomponenten enthält und so konzipiert ist, dass sie 12 00:01:14,340 --> 00:01:22,980 äußerst kostengünstig ist. Auf der Platine befindet sich der Hauptmikrochip und schließlich haben wir hier das 13 00:01:22,980 --> 00:01:29,340 Herzstück des Rauchmelders, einen Metallzylinder, der an allen Seiten Lüftungsschlitze hat, durch die Luft und 14 00:01:29,340 --> 00:01:35,760 Rauch strömen können. Auf der Innenseite dieser Kuppel befindet sich ein kurzer Zylinder mit einer Metallscheibe oben 15 00:01:35,760 --> 00:01:42,120 und einer weiteren unten, wobei beide durch Kunststoff getrennt und gehalten werden. In der Mitte der unteren 16 00:01:42,120 --> 00:01:51,480 Scheibe befindet sich eine kleine Vertiefung mit 300 Nanogramm des Isotops Americium-241, das radioaktiv ist und 17 00:01:51,480 --> 00:01:57,240 daher dieses Symbol auf der Verpackung erfordert. Bevor wir weitermachen, ist es wichtig zu sagen, 18 00:01:57,240 --> 00:02:03,840 dass das Öffnen eines ionisierenden Rauchmelders wie diesem gefährlich ist und niemals durchgeführt werden sollte, 19 00:02:03,840 --> 00:02:10,320 auch nicht unter Aufsicht eines Erwachsenen. Americium ist, wie bereits erwähnt, radioaktiv und während es sich 20 00:02:10,320 --> 00:02:17,640 im Metallzylinder befindet, ist es absolut sicher, aber außerhalb ist es sehr gefährlich, insbesondere wenn es eingeatmet 21 00:02:17,640 --> 00:02:23,880 oder eingenommen wird. Wir nehmen es auseinander, sodass Sie das nicht tun müssen, und wenn das gesagt ist, machen wir weiter. 22 00:02:23,880 --> 00:02:31,320 Wie erkennt dieses radioaktive Gerät Rauch? Nun, die kleine Menge radioaktives 23 00:02:31,320 --> 00:02:38,820 Americium-241 emittiert Alphateilchen, die hochenergetische, sich unglaublich schnell bewegende 24 00:02:38,820 --> 00:02:47,580 Heliumkerne mit zwei Protonen, zwei Neutronen und keinen Elektronen sind und somit positiv geladene Ionen sind. 25 00:02:47,580 --> 00:02:55,680 Wie schnell? Nun, sie werden mit etwa 15.000 Kilometern pro Sekunde aus dem Americium-Kern ausgeschleudert, 26 00:02:55,680 --> 00:03:02,340 was etwa 5 % der Lichtgeschwindigkeit oder 2.000-mal schneller als die internationale 27 00:03:02,340 --> 00:03:10,980 Raumstation oder 419.000-mal schneller als ein Gepard ist … Diese unglaubliche Menge an kinetischer Energie 28 00:03:10,980 --> 00:03:17,580 macht die Strahlung gefährlich. Die anderen Arten des radioaktiven Zerfalls sind übrigens der 29 00:03:17,580 --> 00:03:24,540 Beta- und der Gamma-Zerfall, bei denen es sich um sich unglaublich schnell bewegende Elektronen bzw. hochenergetische 30 00:03:24,540 --> 00:03:32,400 Photonen handelt. In ionisierenden Rauchmeldern erzeugt Americium-241 jedoch überwiegend 31 00:03:32,400 --> 00:03:39,900 Alphateilchen. Während diese positiv geladenen Heliumkerne mit lächerlicher Geschwindigkeit ausgestoßen werden, treffen 32 00:03:39,900 --> 00:03:45,420 die Alphateilchen auf Atome in der Atmosphäre und schlagen ihnen Elektronen ab, 33 00:03:45,420 --> 00:03:53,700 wodurch positiv geladener Stickstoff, Sauerstoff, andere Gase und Tausende von freien Elektronen entstehen. 34 00:03:53,700 --> 00:04:01,500 Beachten Sie, dass jedes Atom oder Molekül, das ein Elektron verloren oder gewonnen hat, geladen ist und daher als 35 00:04:01,500 --> 00:04:09,060 Ion bezeichnet wird. Tatsächlich hat ein einzelnes Alphateilchen genug Energie, um etwa 10.000 positiv geladene 36 00:04:09,060 --> 00:04:16,440 Sauerstoff- und Stickstoffionen und Zehntausende Elektronen zu erzeugen. Dieser Vorgang wird ionisierende 37 00:04:16,440 --> 00:04:23,220 Strahlung genannt. Ein Professor von mir bezeichnete ein Alphateilchen einmal als einen Stier in einer 38 00:04:23,220 --> 00:04:30,480 Töpferwerkstatt. Alphateilchen treffen auf alles und verursachen so atomares Chaos. Hier ist ein Bild einer 39 00:04:30,480 --> 00:04:37,920 Wolkenkammer mit Americium-241, und darin können Sie die von einzelnen Alphateilchen erzeugten Pfade sehen. 40 00:04:37,920 --> 00:04:44,940 Übrigens, wer auch immer diese radioaktiven Rauchmelder als „ionisierende Rauchmelder“ vermarktet hat, 41 00:04:44,940 --> 00:04:51,960 ist ein Genie, denn seien wir ehrlich, niemand würde jemals einen „radioaktiven Rauchmelder“ kaufen. 42 00:04:51,960 --> 00:04:58,080 Aber wir schweifen ab. Außerhalb dieses Geräts würden diese Elektronen und positiv geladenen 43 00:04:58,080 --> 00:05:04,500 atmosphärischen Ionen schließlich rekombinieren und neutral werden. In diesem Gerät, das als 44 00:05:04,500 --> 00:05:12,660 Ionisationskammer bezeichnet wird, möchten wir jedoch den Alpha- Zerfall nutzen, um Rauch zu erkennen. Dazu 45 00:05:12,660 --> 00:05:18,300 verwenden wir zwei Metallscheiben und legen die Spannung der Batterie an die obere und untere 46 00:05:18,300 --> 00:05:24,060 Scheibe an, sodass die Oberseite positiv und die Unterseite negativ geladen ist. Wie Sie vielleicht wissen, 47 00:05:24,060 --> 00:05:30,960 ziehen sich negative und positive Ladungen an. Dadurch werden die negativ geladenen Elektronen 48 00:05:30,960 --> 00:05:37,860 von der oberen positiv geladenen Metallplatte angezogen und umgekehrt werden die positiven Sauerstoff- 49 00:05:37,860 --> 00:05:44,160 und Stickstoffionen von der unteren Scheibe angezogen. Ein Elektronenfluss ist ein Strom, und 50 00:05:44,160 --> 00:05:50,340 mithilfe der Schaltkreise in diesem Chip können wir den Strom messen, der zur oberen Platte fließt, was 51 00:05:50,340 --> 00:05:55,500 unter normalen Bedingungen geschieht, wenn kein Rauch vorhanden ist. Wenn Sie genauere Zahlen wünschen: 52 00:05:55,500 --> 00:06:03,780 Die Menge an Americium in diesem Rauchmelder oder dieser Alphaquelle emittiert etwa 37.000 Alphateilchen 53 00:06:03,780 --> 00:06:09,900 pro Sekunde, was dazu führt, dass Hunderte Millionen Elektronen von ihren Atomen abgezogen werden, was 54 00:06:09,900 --> 00:06:17,280 jedoch nur etwa 50 Pikoampere entspricht Strom, der eher klein ist. Dies liefert eine Basislinie 55 00:06:17,280 --> 00:06:23,820 für die Strommenge, die aufgrund der ionisierenden Strahlung von Americium-241 fließt. 56 00:06:23,820 --> 00:06:28,440 Wenn jedoch Rauch durch diese Lüftungsöffnungen in den Zylinder eindringt, 57 00:06:28,440 --> 00:06:35,940 ändern sich die Umgebung und die Umstände. Rauch enthält viel Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, 58 00:06:35,940 --> 00:06:43,440 größeren Ruß oder komplexere Kohlenstoffstrukturen, unverbrannte Stoffe, flüchtige Verbindungen und eine ganze 59 00:06:43,440 --> 00:06:49,980 Reihe anderer Komponenten. Wenn sich also Rauch von einem Feuer, glimmende Brennstoffe oder verbranntes 60 00:06:49,980 --> 00:06:55,920 Popcorn in der Ionisationskammer befinden, fängt diese sowohl die Alphateilchen als 61 00:06:55,920 --> 00:07:01,680 auch die ionisierten Luftmoleküle und Elektronen ab und verhindert so, dass die Elektronen die obere 62 00:07:01,680 --> 00:07:07,920 Platte erreichen und positive Ionen austreten Erreichen der unteren Platte. Wenn keine Elektronen zur oberen Platte fließen, bedeutet dies, dass 63 00:07:07,920 --> 00:07:14,280 kein Strom vorhanden ist. Dieser Mangel an Strom wird vom Mikrochip hier unten gemessen, der 64 00:07:14,280 --> 00:07:20,220 wiederum den piezoelektrischen Alarm auslöst, der Sie darauf aufmerksam macht, dass es brennt oder Sie schlecht kochen können. 65 00:07:20,220 --> 00:07:27,180 In dieser Anwendung werden Alphateilchen verwendet, da Alphateilchen von den drei Strahlungsarten Alpha, 66 00:07:27,180 --> 00:07:34,320 Beta und Gamma das größte ionisierende Potenzial haben. Mit anderen Worten: Sie produzieren 67 00:07:34,320 --> 00:07:40,980 die größte Anzahl an Ionen und einen stetigen Stromfluss in der Ionisationskammer, wenn kein Rauch 68 00:07:40,980 --> 00:07:46,800 vorhanden ist. Darüber hinaus werden Alphateilchen, obwohl sie mit enormer Energie ausgestoßen werden, 69 00:07:46,800 --> 00:07:53,820 tatsächlich von praktisch allem aufgehalten. Dies liegt daran, dass es sich um Heliumkerne handelt, 70 00:07:53,820 --> 00:07:59,880 die viel größer sind als die Beta- oder Gammateilchen. Nur ein paar Zentimeter Luft, 71 00:07:59,880 --> 00:08:07,380 ein dünnes Stück Plastik oder ein paar Schichten Hautzellen reichen aus, um Alphateilchen aufzuhalten. 72 00:08:07,380 --> 00:08:13,620 Gammateilchen oder Photonen sind jedoch gefährlicher, da sie sich viel weiter 73 00:08:13,620 --> 00:08:20,580 und durch viel dickere Objekte ausbreiten können und nur dichte Metalle wie Blei oder Betonschichten sie aufhalten können 74 00:08:20,580 --> 00:08:27,360 . Und Betapartikel können durch die Haut wandern, aber nur eine dünne Aluminiumplatte kann sie aufhalten. 75 00:08:27,360 --> 00:08:34,860 Lassen Sie uns also drei mögliche Fragen beantworten, die Sie möglicherweise haben. Warum ist Americium-241 radioaktiv? 76 00:08:34,860 --> 00:08:39,720 Wie wird es hergestellt? Und schließlich: Gibt es noch andere Arten von Rauchmeldern? 77 00:08:39,720 --> 00:08:48,240 Nun, Americium-241 steht ganz unten im Periodensystem. Es hat 95 Protonen und 146 78 00:08:48,240 --> 00:08:55,380 Neutronen in seinem Kern und 95 Elektronen in seinen Schalen. Sie kennen wahrscheinlich die Idee, 79 00:08:55,380 --> 00:09:02,880 dass sich gleiche Ladungen gegenseitig abstoßen. Nun, hier haben wir 95 positive Ladungen und eine Menge Neutronen, die 80 00:09:02,880 --> 00:09:10,320 alle durch die starke Kernkraft zusammengeklebt werden. Die Abstoßungskräfte dieser 95 Protonen 81 00:09:10,320 --> 00:09:17,100 und ihr Verhältnis zu Neutronen machen den Kern jedoch instabil, sodass die Wahrscheinlichkeit besteht, dass er 82 00:09:17,100 --> 00:09:25,440 zwei Neutronen und zwei Protonen abstößt und sich so in Neptunium 237 verwandelt. In diesem Rauchmelder 83 00:09:25,440 --> 00:09:33,300 haben wir 300 Nanogramm Americium, was etwa 750 Billionen Atomen entspricht, und im Laufe 84 00:09:33,300 --> 00:09:42,780 von 432,2 Jahren wird diese Zahl in 375 Billionen Atome Americium-241 85 00:09:42,780 --> 00:09:51,600 und 375 Billionen Atome Neptunium-237 zerfallen sein. Neptunium-237 ist übrigens auch radioaktiv 86 00:09:51,600 --> 00:09:58,620 und emittiert Alphateilchen, hat aber aufgrund des stabileren Verhältnisses von Protonen zu Neutronen eine 87 00:09:58,620 --> 00:10:04,680 Halbwertszeit von 2,14 Millionen Jahren. Kommen wir also zur zweiten 88 00:10:04,680 --> 00:10:12,420 Frage: Wie wird Americium-241 hergestellt? Interessanterweise wird es in 89 00:10:12,420 --> 00:10:20,340 Kernkraftwerken durch die Neutronenaktivierung von Plutonium-239 und 240 zu Plutonium-241 erzeugt, und 90 00:10:20,340 --> 00:10:28,980 Plutonium emittiert anschließend Betateilchen und zerfällt in Americium-241. Das bedeutet, dass 91 00:10:28,980 --> 00:10:35,400 alle ionisierenden Rauchmelder Material enthalten, das aus einem Kernreaktor stammt! 92 00:10:35,400 --> 00:10:41,580 Dieses Americium liegt übrigens in Form von Americiumoxid vor und ist aus Sicherheitsgründen mit einer dünnen Goldschicht versehen 93 00:10:41,580 --> 00:10:47,940 . Jeder Rauchmelder enthält eine so unglaublich kleine Menge Americium, 94 00:10:47,940 --> 00:10:52,740 dass ein einziges Gramm, das in einem Kernkraftwerk erzeugt wird, 95 00:10:52,740 --> 00:10:59,580 Zehntausende oder mehr Rauchmelder produzieren kann. Gibt es schließlich eine andere Möglichkeit, Rauch zu erkennen? 96 00:10:59,580 --> 00:11:05,760 Und die Antwort lautet: Ja, die häufigste Methode zur Raucherkennung ist die Verwendung eines fotoelektrischen 97 00:11:05,760 --> 00:11:12,420 Sensors oder von Licht, aber zusätzlich zu diesen beiden Methoden gibt es noch eine Reihe anderer Methoden. Photoelektrische 98 00:11:12,420 --> 00:11:17,820 Rauchmelder verfügen über eine LED auf der einen Seite einer Kammer und einen Sensor auf der anderen Seite. 99 00:11:17,820 --> 00:11:24,240 In dieser Kammer hat das Licht jedoch keinen direkten Weg durch die Kammer und kann daher den Sensor nicht erreichen 100 00:11:24,240 --> 00:11:30,180 . Der Kammer werden zusätzliche Kunststoffteile hinzugefügt, damit selbst reflektiertes 101 00:11:30,180 --> 00:11:34,080 Licht den Sensor nicht erreichen kann. Wenn jedoch Rauch vorhanden ist, 102 00:11:34,080 --> 00:11:39,540 lenken die Rauchpartikel das Licht der LED ab und verteilen es im Rauch, 103 00:11:39,540 --> 00:11:44,760 sodass der Sensor einen Bruchteil des Lichts erkennen kann, der den Rauchmelder auslöst. Jedes Rauchmelderdesign hat eine Reihe 104 00:11:44,760 --> 00:11:50,100 von Vor- und Nachteilen . Wir 105 00:11:50,100 --> 00:11:54,420 werden sie hier nicht behandeln, aber wenn Sie möchten, können Sie die Wikipedia-Artikel lesen. 106 00:11:54,420 --> 00:12:01,380 Zwei schnelle Dinge: Erstens retten Rauchmelder Leben. Tauschen Sie die Batterien einmal 107 00:12:01,380 --> 00:12:05,700 im Jahr aus und prüfen Sie, ob sie funktionieren. Obwohl ein Typ radioaktiv ist, ist 108 00:12:05,700 --> 00:12:13,080 es absolut sicher, ihn zu Hause zu haben, aber wie bei vielen anderen Dingen ist er nicht sicher zum Essen. 109 00:12:13,080 --> 00:12:18,840 Zweitens haben wir in unserer Erklärung die Schaltung der Ionisationskammer des Rauchmelders vereinfacht 110 00:12:18,840 --> 00:12:25,740 . In Wirklichkeit ist der obere Metallzylinder auch eine Ionisationskammer, und die Schaltung 111 00:12:25,740 --> 00:12:32,340 misst die Spannung der mittleren Scheibe und vergleicht die Ionisierungsaktivität in der oberen Kammer mit der 112 00:12:32,340 --> 00:12:38,700 Referenz-Ionisierungsaktivität in der unteren Kammer, um zu erkennen, wann Rauch vorhanden ist. Hier ist ein 113 00:12:38,700 --> 00:12:45,360 Schema, das dies erklärt. Beachten Sie, dass bei einigen Designs die Spannungen zwischen den Kammern vertauscht sind. 114 00:12:45,360 --> 00:12:50,400 Als nächstes werden wir über zwei Themen sprechen, die von Rauchmeldern über 115 00:12:50,400 --> 00:12:56,100 die kontraintuitive Größe verschiedener Atome bis hin zur Funktionsweise von Geigerzählern reichen. Bleiben Sie also hier, 116 00:12:56,100 --> 00:13:02,640 denn das sind wirklich interessante Themen. Aber lassen Sie uns zunächst über den Sponsor dieses Videos, 117 00:13:02,640 --> 00:13:10,320 PCBWay, sprechen. Leiterplatten reichen von einfachen Leiterplatten wie dieser in einem Rauchmelder mit nur ein paar Dutzend 118 00:13:10,320 --> 00:13:18,180 Löchern und Leiterbahnen bis hin zu unglaublich komplexen Leiterplatten wie in GPUs mit Hunderten von Komponenten, 119 00:13:18,180 --> 00:13:24,600 mehreren Schichten, Tausenden von Leiterbahnen im Inneren und Ball-Grid-Arrays mit Tausenden 120 00:13:24,600 --> 00:13:32,040 Verbindungspunkten. PCBWay kann schnell jede Leiterplatte von der einfachen bis zur komplexen Leiterplatte zu 121 00:13:32,040 --> 00:13:38,880 wettbewerbsfähigen Preisen und tadellosen Standards herstellen. Darüber hinaus bietet PCBWay auch Dienstleistungen 122 00:13:38,880 --> 00:13:47,400 wie Leiterplattenbestückung, CNC-Bearbeitung und 3D-Druck sowie die Herstellung flexibler Leiterplatten an, wie 123 00:13:47,400 --> 00:13:54,180 sie beispielsweise in drahtlosen Ohrhörern zu finden sind. Bei PCBWay können Sie Standardplatinen für nur 5 Dollar 124 00:13:54,180 --> 00:14:01,680 und komplexe Leiterplatten ab 78 Dollar kaufen. Anschließend kümmert sich ein leitender Ingenieur darum, die 125 00:14:01,680 --> 00:14:07,560 Perfektion des fertigen Produkts sicherzustellen. Darüber hinaus können Sie Platinen für nur 30 126 00:14:07,560 --> 00:14:13,800 Dollar zusammenbauen lassen und arbeiten direkt mit den Ingenieuren von PCBWay zusammen, die während des gesamten Montageprozesses Bilder senden können 127 00:14:13,800 --> 00:14:19,560 . Schauen Sie sich über den Link in der Beschreibung unten die Website von PCBWay an. 128 00:14:20,580 --> 00:14:27,480 Okay, lassen Sie uns kurz über zwei Zweige sprechen, die sich auf Rauchmelder, Atomgröße 129 00:14:27,480 --> 00:14:34,020 und Geigerzähler beziehen. Wie Sie vielleicht wissen, sind Atome unglaublich klein, aber glauben Sie, dass mit 130 00:14:34,020 --> 00:14:41,220 zunehmender Ordnungszahl auch die Größe des Atoms zunimmt? Lass uns das Prüfen. Hier ist 131 00:14:41,220 --> 00:14:48,300 Natrium mit 11 Protonen und hier ist Americium mit 95 Protonen. Wenn wir die 132 00:14:48,300 --> 00:14:55,320 Atomradien anhand empirischer Messungen betrachten, ist Natrium tatsächlich größer als Americium. Dies ist eher 133 00:14:55,320 --> 00:15:02,100 kontraintuitiv, da man annehmen würde, dass die Größe des Atoms entsprechend zunimmt, wenn wir mehr Protonen, Neutronen und Elektronen hinzufügen 134 00:15:02,100 --> 00:15:09,120 . Warum ist Natrium also größer als Americium? Nun, 135 00:15:09,120 --> 00:15:15,780 es hat damit zu tun, dass sich positive und negative Ladungen mit enormer 136 00:15:15,780 --> 00:15:23,460 Kraft anziehen. Wenn beispielsweise 1 Gramm reine Protonen 100 Meter von 1 Gramm reinen Elektronen entfernt platziert würden, würden sich 137 00:15:23,460 --> 00:15:29,880 die positiven und negativen Ladungen gegenseitig mit einer 138 00:15:29,880 --> 00:15:39,600 Kraft von 1500 Billionen Tonnen anziehen, was der Kraft von 440 Milliarden Saturn-V-Raketen entspricht - 139 00:15:40,200 --> 00:15:44,880 eher unvorstellbar, oder? Eine ähnliche Kraft tritt in einem 140 00:15:44,880 --> 00:15:51,780 Atom auf. In Americium gibt es 95 Protonen, und sie halten diese 95 Elektronen so fest, 141 00:15:51,780 --> 00:15:57,660 dass der Radius eines Americiumatoms nur geringfügig kleiner ist als die Größe von Natrium. 142 00:15:57,660 --> 00:16:03,300 Hier ist eine 3D-Darstellung des Periodensystems. Die Höhe jedes Elements zeigt, 143 00:16:03,300 --> 00:16:08,820 wie groß jedes Atom ist. Der Größensprung im Atomradius beispielsweise von 144 00:16:08,820 --> 00:16:16,140 Argon zu Kalium ist ein Ergebnis der Zunahme der Anzahl und Konfiguration der Elektronenschalen, 145 00:16:16,140 --> 00:16:21,840 während die Zunahme des Radius in jeder Spalte darauf zurückzuführen ist, dass die inneren Schalen der Elektronen die 146 00:16:21,840 --> 00:16:27,780 äußeren Schalen abstoßen. Und die Verringerung des Radius von links nach rechts ist auf die Anziehungskraft 147 00:16:27,780 --> 00:16:33,240 zwischen den Protonen im Kern und den Elektronen in den Schalen zurückzuführen. Ein interessanter Hinweis 148 00:16:33,240 --> 00:16:40,140 ist, dass Americium-241 etwas kleiner als Natrium ist, aber fast die elffache 149 00:16:40,140 --> 00:16:47,520 Anzahl an Protonen und Neutronen aufweist. Aus diesem Grund hat Americium die 14-fache Dichte von 150 00:16:47,520 --> 00:16:54,180 Natrium. Dieser Dichtetrend gilt auch für viele andere Elemente. Tatsächlich handelt es sich hier um Osmium. 151 00:16:54,180 --> 00:17:00,960 Es hat einen relativ kleinen Atomradius und ist das dichteste aller natürlich vorkommenden Elemente. 152 00:17:00,960 --> 00:17:08,220 Zum Abschluss dieser Episode gehen wir noch kurz auf die Geigerzähler ein. Kurz gesagt, die 153 00:17:08,220 --> 00:17:14,280 Grundprinzipien von Geigerzählern ähneln denen von Rauchmeldern. In dieser Röhre haben wir eine 154 00:17:14,280 --> 00:17:21,540 Ionisationskammer. Strahlung dringt durch dieses Fenster aus Glimmer ein und schlägt Elektronen aus dem Gas, 155 00:17:21,540 --> 00:17:28,740 typischerweise Argon. Wir legen eine positive Spannung an einen zentralen Stab und dann eine negative Spannung an den 156 00:17:28,740 --> 00:17:35,520 umgebenden Zylinder an. Dadurch wandert das ionisierte Argon in Richtung der negativ geladenen Wand, 157 00:17:35,520 --> 00:17:42,480 während die Elektronen in Richtung des zentralen Stabs wandern. Die verwendete Spannung ist mit etwa 158 00:17:42,480 --> 00:17:50,340 500 bis 1000 Volt viel höher und diese höhere Spannung erzeugt eine Ionisationslawine, die zum 159 00:17:50,340 --> 00:17:56,220 Nachweis von Betateilchen erforderlich ist, da sie nicht annähernd so viel Ionisierungspotential wie Alphateilchen haben. 160 00:17:56,220 --> 00:18:02,220 Dann messen wir den Strom, und wenn es eine Stromspitze gibt, bedeutet das, dass einige radioaktive 161 00:18:02,220 --> 00:18:08,220 Partikel in das Fenster eingedrungen sind und etwas Gas in der Kammer ionisiert haben. Es gibt viele andere 162 00:18:08,220 --> 00:18:14,040 Designelemente bei Geigerzählern, aber da das Grundprinzip dem von Rauchmeldern ähnelt 163 00:18:14,040 --> 00:18:19,800 , hielten wir es für interessant, sie zu erwähnen. Das ist so ziemlich alles für Rauchmelder, 164 00:18:19,800 --> 00:18:26,100 Atomgrößen und Geigerzähler. Wir glauben, dass die Zukunft einen starken Schwerpunkt auf der Ingenieurausbildung erfordern wird, 165 00:18:26,100 --> 00:18:31,920 und sind allen unseren Patreon- und YouTube- 166 00:18:31,920 --> 00:18:38,280 Mitgliedschaftssponsoren für die Unterstützung dieses Traums dankbar. Wenn Sie uns bei YouTube-Mitgliedschaften oder Patreon unterstützen möchten, 167 00:18:38,280 --> 00:18:43,500 finden Sie Links in der Beschreibung. Das ist Branch Education und wir erstellen 168 00:18:43,500 --> 00:18:50,400 3D-Animationen, die tief in die Technologie eintauchen, die unsere moderne Welt antreibt. Sehen Sie sich ein weiteres Branch- 169 00:18:50,400 --> 00:18:56,880 Video an, indem Sie auf eine dieser Karten klicken, oder klicken Sie hier, um sich anzumelden. Danke, dass du bis zum Ende zugeschaut hast!