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Fragen
zu "2. Radioaktive Strahlung"
2.1.1 Welche Arten der radioaktiven Strahlung kennst Du? Beschreibe jeweils die Strahlungsart.
2.1.2 Gib für die Strahlungsarten jeweils ein Beispiel der Entstehung bei einem radioaktiven Zerfall an.
2.1.3 Welche Reichweite besitzen die einzelnen Strahlungsarten in Luft und wie kann man sie abschirmen?
2.1.4 Welche Schäden können beim Menschen auftreten, wenn er radioaktiver Strahlung ausgesetzt wird?
2.2.1 Benenne die mit Nummern gekennzeichneten Teile eines Geiger-Müller-Zählrohrs.
2.2.2 Was bedeutet bei diesem Nachweisgerät für radioaktive Strahlung der "Nulleffekt"?
2.2.3 Beschreibe die Funktionsweise einer Nebelkammer.
2.3.0 Das Bismut 214-Isotop zerfällt innerhalb der Uran-Radium-Zerfallsreihe unter Aussendung von Alpha- und Gamma-Strahlen.
2.3.1 Gib die zugehörige Reaktionsgleichung an.
2.3.2 Bei einer Messung der Aktivität des radioaktiven Präparats mit Hilfe eines Zählrohrs ergab sich die anschließende Meßtabelle. Der Nulleffekt betrug hierbei durchschnittlich 40 Impulse in 10 Minuten.
Zeit in min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
Impulsrate in Impulse/min | 820 | 578 | 408 | 288 | 204 | 144 | 103 | 74 | 53 |
Erstelle eine neue Tabelle, in der bei der Impulsrate der Nulleffekt berücksichtigt wird, und werte die neue Tabelle graphisch aus.
2.3.3 Bestimme aus der graphischen Darstellung die Halbwertszeit des radioaktiven Präparats.
2.1.1 Welche Arten der radioaktiven Strahlung kennst Du? Beschreibe jeweils die Strahlungsart.
2.1.2 Gib für die Strahlungsarten jeweils ein Beispiel der Entstehung bei einem radioaktiven Zerfall an.
2.1.3 Welche Reichweite besitzen die einzelnen Strahlungsarten in Luft und wie kann man sie abschirmen?
2.1.4 Welche Schäden können beim Menschen auftreten, wenn er radioaktiver Strahlung ausgesetzt wird?
2.1.1
Alpha-Strahlen | Heliumkern mit 2 Protonen und 2 Neutronen |
Beta-Strahlen | Schnelles Elektron |
Gamma-Strahlen | Hochenergetische elektromagnetische Strahlung |
2.1.2
Alpha-Strahlen: | 226 | 4 | 222 | |||||
Ra | ![]() |
He | + | Rn (Radon) | ||||
88 | 2 | 86 | ||||||
Beta-Strahlen: | 214 | 0 | 214 | |||||
Pb | ![]() |
e | + | Bi (Bismut) | ||||
82 | -1 | 83 |
Gamma-Strahlen: | Sie treten fast immer in Begleitung von Alpha- oder Beta-Strahlen auf. |
2.1.3
Alpha-Strahlen: | Reichweite in Luft bis 8 cm; Abschirmung durch ein Blatt Papier |
Beta-Strahlen: | Reichweite in Luft bis 1 m; Abschirmung durch ein Aluminiumblech |
Gamma-Strahlen | Reichweite in Luft unbegrenzt; Abschirmung durch einen Bleiblock |
2.1.4 Strahlenschäden:
Veränderungen im Blutbild, Schäden an Embryos, Erbschäden Übelkeit, Erbrechen, Haarausfall, Krebs
Hautschäden, Blutungen, schwere Veränderungen im Blutbild schwere Entzündungen, Tod
2.2.1 Benenne die mit Nummern gekennzeichneten Teile eines Geiger-Müller-Zählrohrs.
2.2.2 Was bedeutet bei diesem Nachweisgerät für radioaktive Strahlung der "Nulleffekt"?
2.2.3 Beschreibe die Funktionsweise einer Nebelkammer.
2.2.1 1: Folie ; 2: Metallrohr ; 3: Gas ; 4: Metalldraht ; 5: Isolierung ; 6: Gleichspannungquelle (500 V) ; 7: Verstärker ; 8: Zähler
2.2.2 Der Nulleffekt gibt die Anzahl der Impulse an, die nur durch die ständig vorhandene natürliche Strahlung verursacht werden.
2.2.3 Die Nebelkammer beinhaltet ein wasserdampftgesättigtes Gas (meist Luft). Treten Strahlen in das Kammerinnere ein, so erzeugen diese auf ihrer Bahn Ionen und es kondensieren Nebeltröpfchen daran. Somit läßt sich die Bahn eines radioaktiven Teilchens fotographieren und aus ihrer Bahnablenkung können wichtige Erkenntnisse gewonnen werden.
2.3.0 Das Bismut 214-Isotop zerfällt innerhalb der Uran-Radium-Zerfallsreihe unter Aussendung von Alpha- und Gamma-Strahlen.
2.3.1 Gib die zugehörige Reaktionsgleichung an.
2.3.2 Bei einer Messung der Aktivität des radioaktiven Präparats mit Hilfe eines Zählrohrs ergab sich die anschließende Meßtabelle. Der Nulleffekt betrug hierbei durchschnittlich 40 Impulse in 10 Minuten.
Zeit in min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
Impulsrate in Impulse/min | 820 | 578 | 408 | 288 | 204 | 144 | 103 | 74 | 53 |
Erstelle eine neue Tabelle, in der bei der Impulsrate der Nulleffekt berücksichtigt wird, und werte die neue Tabelle graphisch aus.
2.3.3 Bestimme aus der graphischen Darstellung die Halbwertszeit des radioaktiven Präparats.
2.3.1
214 | 210 | 4 | ||||||
Bi | ![]() |
Tl | + | He | + Gamma | |||
83 | 81 | 2 |
2.3.2 Nulleffekt in 1 min: 4 Impulse
Zeit in min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
Impulsrate in Impulse/min | 816 | 574 | 404 | 284 | 200 | 140 | 99 | 70 | 49 |
2.3.3 Halbwertszeit T: ca. 19,5 min