Ködkamra
Mindennapos tapasztalat, amikor az égre nézve azt látjuk, hogy egy repülőgép ködcsíkot (kondenzcsík) húz maga után. Ennek az a magyarázata, hogy a repülőgép motorjából kiáramló gázokkal nagyon sok apró lebegő szilárd részecske is kikerül a levegőbe. Ha nagyon sok vízgőz van abban a légrétegben, amelyben a gép halad, akkor a vízrészecskék ezekre az úgynevezett aeroszolokra kicsapódnak, ködöt alkotnak. Ebben a ködkamrában ugyanez a jelenség játszódik le, csak éppen atomi méretű részecskék húznak maguk után kondenzcsíkot. Ilyen részecskék egyébként – ahogy a sok csíkból láthatod – állandóan itt „szaladgálnak” körülöttünk, például a világűrből érkező kozmikus sugárzásból származhatnak. Látványosan szaporíthatjuk a csíkokat, a részecskék számát, ha egy pumpával radioaktív gázt juttatunk a készülék belsejébe. Ez a készülék egyébként egy Németországban, speciálisan demonstrációs célra kifejlesztett ködkamra, a világ számos tudományos múzeumában – de a Paksi Atomerőmű látogatóközpontjában is – láthatunk ilyet. A ködkamrát T. R. Wilson, Nobel-díjas skót fizikus találta fel mintegy száz évvel ezelőtt, 1911-ben. Rutherford, szintén Nobel-díjas angol fizikus szavait idézve : „Ez a legeredetibb és legcsodálatosabb eszköz a természettudományok történetében”.
Hogyan is működik ez a szerkezet? A megfigyelőtér alján található fekete fémlapot egy hűtőberendezés körülbelül -28 Celsius fokra hűti le. A felső laphoz közeli csatornában egy vékony fűtőszál, valamint propilalkohol található. Az alkohol folyamatosan párolog és tovaterjed a felső, melegebb rész felől a hideg fémlap irányába. Itt lecsapódik, és a fémlemezen kialakul egy nagyon vékony folyadékréteg, fölötte pedig (túltelített) alkoholgőz lesz. Ez utóbbi, szintén vékony rétegben jelennek meg a ködcsíkok, amelyek kialakulása a következőképpen történik: az elektromosan töltött részecskék útjuk során ionokat (azaz elektromos töltéssel rendelkező atomokat, molekulákat) hoznak létre, és ezekre csapódik le az alkoholgőz apró cseppecskék formájában, hasonlóan, mint a vízgőz a repülőgépmotor kipufogógázából származó apró szilárd részecskékre. Abból, hogy a ködcsíkok milyen formájúak, az őket létrehozó részecskékre is következtethetünk. (A pumpában egyébként radioaktív radon gáz található, amely gyors egymásutánban kétszer bomlik, és közben egy-egy úgynevezett alfa-részecskét – ami nem más, mint a hélium két protonból és két neutronból álló atommagja – bocsát ki. Ezek nyomát látjuk egy V alak formájában.) Feltalálását követően évtizedeken át a ködkamra volt a legfontosabb eszköz a részecskék nyomainak megfigyelésére, és számos jelentős felfedezés fűződik alkal-mazóinak nevéhez. Egyebek között ennek segítségével igazolta Anderson amerikai fizikus 1932-ben kísérletileg is Diracnak azt az elméleti jóslatát, hogy az elektronnak létezik egy pozitív töltésű ellenpárja, a pozitron.