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Description
Os raios cósmicos são partículas de alta energia provenientes de fenômenos astrofísicos que se propagam pelo espaço e, ao atingirem a atmosfera terrestre, interagem com os núcleos dos átomos presentes, produzindo uma cascata de partículas secundárias denominada chuveiro de partículas. Embora grande parte dessas partículas sejam rapidamente absorvidas ou decaiam, algumas, como os múons, conseguem atingir a superfície terrestre. A detecção dessas partículas possibilita a abordagem experimental de fenômenos relacionados à radiação e à física de partículas. Nesse contexto, o presente projeto de extensão tem como objetivo desenvolver uma câmara de nuvens de baixo custo para a detecção e visualização das trajetórias de partículas ionizantes presentes na radiação natural, com ênfase nas partículas secundárias provenientes dos raios cósmicos. O funcionamento do dispositivo baseia-se na formação de uma região contendo vapor de álcool isopropílico supersaturado, obtida por meio do resfriamento de uma superfície metálica utilizando pastilhas Peltier. A passagem de uma partícula ionizante nesta região produz íons ao longo de sua trajetória, que atuam como centros de condensação para o vapor de álcool, possibilitando a formação de trilhas visíveis a olho nu. Para a construção do protótipo, estão sendo estudados materiais como pastilhas Peltier, dissipadores de calor, fonte de alimentação, pasta térmica, coolers, isolamento térmico, uma cúpula de vidro, placa metálica de alta condutividade térmica e álcool isopropílico. Até o momento, foram adquiridas duas pastilhas Peltier $TEC1-12706$, uma fonte chaveada de $24~V$ e $30~A$, uma chapa de alumínio de $12~cm~x~6~cm~x~3~cm$ que estará em contato com a superfície fria das pastilhas Peltier, um dissipador de calor e juntas isolantes para as pastilhas. Com esses equipamentos foram realizados testes da capacidade de refrigeração, e na superfície das pastilhas alcançaram-se temperaturas entre $-16~°C$ e $-23~°C$, o que é um valor desejável para que se forme a região de vapor supersaturado. A próxima etapa consiste na montagem e realização de testes para avaliar a capacidade de refrigeração com a chapa de alumínio e acoplar a cúpula com o álcool em seu interior observando se a formação da região de vapor será eficiente. Espera-se que o desenvolvimento do equipamento possibilite a visualização de partículas ionizantes e constitua uma ferramenta experimental de baixo custo para atividades de ensino e divulgação científica, aproximando estudantes de conceitos relacionados aos raios cósmicos, à ionização e à física de partículas.
| CPF | 10006658954 |
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