Elevøvelse om drivhuseffekt

Drivhuseffekten skaper livsgrunnlaget på jorda. Uten drivhusgasser i atmosfæren ville jordens gjennomsnittstemperatur vært -19 grader celsius. Drivhusgassene i atmosfæren slipper solstrålene inn, men hindrer varmestrålingen i å reflekteres ut i stratosfæren igjen. Jo flere drivhusgasser i atmosfæren, desto tykkere ozonlag. Fordi varmestrålingen er langbølget, vil færre av solstrålene klare å reflekteres ut i stratosfæren, og jorden vil oppleve økt global oppvarming. Da vil temperaturen på jorda øke. Dette vil forårsake en rekke skader. En av de største utfordringene, er om isen på nord- og sørpolen vil smelte.


Heniskten med dette forsøket var å undersøke hvordan drivhuseffekten kan gi økt temperatur, og hvordan en økning av drivhuseffekten kan påvirke havnivået ved issmelting. 


Utstyr:
-kokeplate
-glassplate
-plastfolie
-to termometre
-lyskilde (eks lystoffrør)
-to like store plastbokser
-to like isbiter
-to steiner
-vann


Først undersøkte vi hvordan synlig lys og varmestråling slapp igjennom en glassplate, som skulle simulere solens varmestråling gjennom ozonlaget. Vi varmet opp en kokeplate, og følte varmen ved å holde hånden litt over platen. Så holdt vi en glassplate mellom platen og hånden. Resultatet ble at nesten all varme forsvant med en gang. Dette er en simulering av drivhusgassene i jordatmosfæren. Jo tykkere glassplaten er, desto mer varme holdes ute. Jo flere drivhusgasser som opptar atmosfæren vår, desto mindre varmestråling vil slippe ut, tilbake til stratosfæren. 
Så undersøkte vi om synlig lys fra lysstoffrør, ville gå gjennom glassplaten. Det synlige lyset går igjennom, men vi kan ikke se om varmestrålingen gjør det. Antakeligvis er reaksjonen lik som med kokeplata, der varmestrålingen i høy grad stoppes av glassplaten.

Deretter skulle vi undersøke om eventuelle temperaturforskjeller mellom to bokser med vann, der den ene var dekt med plastfolie, og den andre ikke. Vi plasserte to termometere i hver sin boks. Etter en stund viste temperaturen en stigning fra 20 grader celsius til 23 grader. Vi oppdaget ingen forskjell. Her kan det være feilkilder, som at plastfolien muligens ikke var helt tett, eller at rommet var for kjølig slik at all varme ble spredd ut i rommet.


Det siste vi utforsket var stigningsforskjeller i vann, der is smeltet på og ved siden "fjellgrunn". Vi fylte altså to bokser med vann opp til randen, og hadde plassert to like store steiner oppi. Der isen skulle smelte på steinen illustrerte vi hva som ville skje dersom antarktis som er bygd på stein, ville smelte. Der isen ligger ved siden av steinen illustreres arktis, som er is på vann. Resultatet ble at vannivået der isen smeltet på stein, steg- i motsetning til der isen smeltet i vannet. Dette kan tolkes som at dersom antarktis, som er bygget på stein, smelter, vil det bli økt havnivå som medfører oversvømmelser. På Arktis derimot, hvor isen flyter i vannet og det kun er landmasse rundt, vil ikke havnivået stige. Dersom isen smelter, vil derimot isbjørnen bli truet på livet. Forskjellen ligger i at der isen ligger på stein, vil volumet øke, da havet får tilført masse. Der isen ligger og flyter på vannet, er isen allerede inkludert i havets volum.


(Flere bilder kommer)

Forsøk: Vi måler radioaktivitet

Heniskten med dette forsøket, var å vurdere resultater og mulige feilkilder, i målingen av radioaktivitet.


Radioaktivitet er en prosess der en atomkjerne desintegrerer, altså kvitter seg med sitt overskudd ved å sende ut energi-rik stråling. Radioaktive stoffer består av spesielt ustabile isotoper som ofte desintegrerer (brytes ned). Atomkjernen sender altså ut stråling, enten i form av alfa, beta eller gammastråler. 

Alfastråling, består av heliumkjerner med kort rekkevidde. Betastråling består av frigjorte elektroner, mens Gammastråling er elektromagnetisk stråling av energirike gammafotoner. Når en atomkjerne sender ut heliumkjerner (alfa) eller elektroner (beta), blir det dannet et nytt grunnstoff.Alfastråler kan stoppes av papir, mens betastrålene (elektroner) blir først stanset av en treplate. Gammastråler (elektromagnetisk stråling) blir derimot kun stanset av en tykk plate av betong eller bly.
Jorda har alltid vært utsatt for en svak ioniserende stråling. Den er en del av naturen. Mesteparten av strålingen kommer fra bakken og skyldes radioaktive stoffer i jordskorpen. Noe kommer fra verdensrommet som kosmisk stråling. Denne strålingen - enten den kommer fra bakken eller verdensrommet - kaller vi bakgrunnsstrålingen, og kan påvirke målingsresultatene.  
Utstyret vi brukte var et "gamma scout" målingsapparat og tre ulike radioaktive mineraler, Orthitt, Euxenitt og Raudberg. 


Etter å ha målt bakgrunnstrålingen ute og inne, gjennom tre ulike innstillinger- fikk vi målt de tre ulike former for radioaktiv stråling- aplfa, beta og gamma- stråling. Vi målte i ett minutt, og vet dermed at ved å dividere på 60, vil vi vite radioaktivitet per sekund. Slik gikk vi også frem, ved målingen av tre ulike mineraler, Orthitt, Euxenitt og Raudberg. Vi holdt "gamma scout" måleren tett inntill mineralene, før vi målte de på nytt, med et ark og så en bok, som sperre. Dette gjelder alle de tre mineralene. 

Resultatet av målingene ser slik ut. Her vises de tre ulike innstillingene for de ulike typer stråling. Beta- og gammastråling (ß+y), kun gammastråling (y) og alfa-, beta- og gammastråling (a+ß+y). I radioaktive stoffer måles antallet omdanninger i stoffet per tidsenhet med måleenheten becquerel, Bq. 1 Bq tilsvarer at én atomkjerne omdannes per sekund. Resultatene viser at Euxenitt har størst radioaktivitet, og det gir størst utslag på målingen av beta- og gamastråling. Derimot blir strålingen sterkt redusert av både papir og bok som hinder. Dette er litt mistenksomt, ettersom både gamma og beta-stråler krever enten bly, betong eller en tykk treplate, for å la seg hindre. Generelt ser vi at de ulike mineralene inneholder ulike stoffer som stråler i ulike mengder.

Feilkilder ved målingene kan være at det var flere mineraler i klasserommet, som ble regisrtrert på måleren.

Halveringstid med terningkast

Hensikten med dette forsøket var å simulere halveringstiden til et radioaktivt stoff.
Utstyret vi brukte var en kopp med 20 terninger.

Min hypotese for dette forsøket var at halveringstiden ville bli omtrent 50 minutter.

De 20 terningene ble kastet i 5 serier, med minimum ti 10 kast per serie (slik at alle terningene ble seksere). For hvert kast, ble hver terning med seks øyne, lagt bort. Antall ikke-seksere ble oppført i en tabell. Dette skal simulere hvordan radioaktivt stoff spaltes i en atomkjerne. En graf illustrerte resultatene og halveringstiden.

Utifra tabellen ser vi at resultatet og halveringstiden blir på 40 minutter, og da var halvparten av alle kastene våre blitt 6'ere. Halveringstiden er den tiden som går før halvparten av atomkjernen i det radioaktive stoffet er omdannet til andre atomkjerner. En sekser er en simulering av spalting av en atomkjerne.

Ved å lese av tabellen, ser vi at halveringstiden er 40 minutter- da vi ser at y-aksen på grafen viser halveringspunktet, altså 50 kast. Her var alstå halvparten av alle terningene, blitt seksere.