C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!)

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "C. Nachbereitungsteil (NACH der Versuchsdurchführung lesen!)"

Transkript

1 C. achbereitungsteil (ACH der Versuchsdurchführung lesen!) 4. Physikalische Grundlagen 4.1 Radioaktivität Ein Atomkern besteht aus sog. ukleonen: den Protonen (p) und den eutronen (n). Ein Proton besitzt eine positive Ladung, deren Absolutwert gleich der Ladung eines Elektrons ist. Die eutronen sind elektrisch neutral und haben annähernd dieselbe Masse wie die Protonen. Die Zahl der Protonen eines Kerns wird als Kernladungszahl Z bezeichnet. Sie ist identisch mit der Ordnungszahl des entsprechenden Elements im Periodensystem. ist die Zahl der eutronen eines Kerns. Im Allgemeinen gilt: > Z für alle Kerne (mit Ausnahme von 1 1 H und neuen, erst kürzlich entdeckten Kernen mit eutronendefizit). Die Gesamtzahl der ukleonen eines Kerns nennt man ukleonenzahl A = + Z. Eine Atomsorte mit einer nach Protonen- und eutronenzahl fest bestimmten Kernart heißt uklid (Schreibweise eines uklids X : A Z X ). Kerne mit gleichen Werten von Z und verschiedenen Werten von A nennt man Isotope. Heute sind etwa 3 stabile und mehr als 1 instabile (d.h. radioaktive) Isotope bekannt. Zwischen den ukleonen wirken Kernkräfte ( starke Wechselwirkung ). Sie ist anziehend und nichtelektrischer atur. Diese Kernkraft ist extrem kurzreichweitig (ca m), so dass jedes ukleon nur mit einer begrenzten Anzahl der ihm benachbarten ukleonen in Wechselwirkung steht. Radioaktivität ist die ohne äußere Einwirkung erfolgende, spontane Umwandlung eines instabilen uklids in ein anderes uklid. Dabei werden Teilchen emittiert. atürliche Radioaktivität nennt man die Radioaktivität von ukliden, die in der atur vorkommen. Künstliche Radioaktivität nennt man die Radioaktivität von ukliden, die durch Kernreaktionen künstlich hergestellt wurden. 4.2 Wichtige radioaktive Prozesse Typ der Radioaktivität Änderung der Kernladung Z Änderung der ukleonenzahl A Alpha-Zerfall 2 4 Beta-Zerfall β -Zerfall β + -Zerfall +1 1 Bemerkungen Emission von Alpha-Teilchen (Helium- Kerne) sie bestehen aus zwei Protonen und zwei eutronen. Umwandlung eines eutrons in ein Proton (β - Zerfall) und umgekehrt (β + -Zerfall). n p + p n + ( e + ν e ) + ( e + ν ) e e (Elektron) und e + (Positron) werden als Beta- Strahlung bezeichnet ν e und ν e werden elektronisches eutrino bzw. Antineutrino genannt. Harte elektromagnetische Strahlung (Wellenlänge 1 2 bis 1 4 nm) Gamma- Strahlung spontane Spaltung Spaltung eines Kerns in zwei Teile (Kernzerfall) Beim Beta-Zerfall gewährleisten eutrino bzw. Antineutrino die Aufrechterhaltung des Energie-, Impuls- und Drehimpulserhaltungssatzes. Die genannten Grundarten der Radioaktivität werden durch 1

2 die Lebensdauer der unterschiedlichen Elemente charakterisiert. Die Lebensdauer ist entweder durch die Art der Wechselwirkung ( schwache Wechselwirkung beim Beta-Zerfall) oder durch die Verzögerung der Emission positiv geladener Teilchen durch den Coulombwall im Kern (bei Alpha- Zerfall und Spontanspaltung) bedingt. Radioaktiver Zerfall jeder Art ist zumeist mit der Emission harter elektromagnetischer Strahlung, der Gamma-Strahlung, verbunden. Die Wellenlänge der Gamma-Photonen liegt größenordnungsmäßig zwischen 1 2 bis 1 4 nm. Gamma-Stahlen entstehen in radioaktiven Stoffen durch zweierlei Weise: zum einen sekundär aus den Beta-Strahlen als Bremsstrahlen der Beta-Teilchen, die auf ein Hüllenelektron des eigenen Atoms oder auf den Kern eines anderen Atoms treffen; zum anderen aus dem sich radioaktiv umwandelnden Kern. Letzteres rührt von dem Übergang des Kerns von einem höheren in ein tieferes Energieniveau her. Diese Kern- Gamma-Strahlung besitzt deshalb im Gegensatz zur kontinuierlichen Bremsstrahlung ein Linienspektrum. 4.3 Kernumwandlung Radioaktive Isotope aller Elemente lassen sich durch erzwungene Kernumwandlungen herstellen. Als korpuskulare Geschosse kommen vor allem Protonen (p), Deuteronen (d), Alpha-Teilchen (α) oder die elektrisch neutralen eutronen (n) in Frage. Die kinetische Energie positiv geladener Teilchen (p, d, α) muss sehr groß sein, damit die Teilchen sich gegen die Coulomb schen Abstoßungskräfte dem gleichfalls positiv geladenen Kern nähern können, um den Potentialwall des Kernes mit merklicher Wahrscheinlichkeit zu durchdringen (Tunneleffekt) bzw. zu überwinden. eutronen dagegen - selbst eutronen geringer kinetischer Energie - werden vom Coulomb schen Feld nicht beeinflusst. Sie sind daher besonders geeignet, Kernumwandlungen herbeizuführen. Trifft ein eutron auf einen Kern, so können folgende Kernreaktionen eintreten: 1. Der Kern fängt das eutron ein, lagert es an, und es entsteht ein stabiles Isotop des Ausgangsmaterials, z.b. 1 48Cd+ o n Cd Diese Reaktion dient z.b. zur Regelung der eutronenflussdichte in Kernreaktoren durch Cd- Stäbe. 2. Der Kern fängt das eutron ein, und es entsteht ein instabiles Isotop des Ausgangselementes, z. B.: 1 18 Ag+ n Ag + γ o in Kurzform auch geschrieben: Ag ( n, ) Ag 47 γ 47 Dieses Isotop wandelt sich unter Aussendung von Korpuskularstrahlung in einen stabilen Kern eines anderen Elementes um ( Radioaktiver Zerfall ): Ag 18 Cd + β Es entsteht ein instabiler Kern, der sofort in mehrere kleinere Kerne zerfällt, z.b. bei der Kernspaltung von U-235 im Reaktor: U+ o n 37 Rb+ 55Cs + 3n

3 Rb und Cs entstehen jedoch nicht zwangsläufig, sondern mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auch andere Bruchstücke. Die Spaltprodukte sind wegen des eutronenüberschusses instabil und wandeln sich u. U. in mehreren Schritten in stabile Isotope anderer Kerne um. Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die beschossenen Atome mit den Teilchen in Wechselwirkung treten, ist abhängig von Art und Energie der Teilchen. Es ist üblich, die Reaktionswahrscheinlichkeit durch einen Wirkungsquerschnitt σ auszudrücken. Die Wirkungsquerschnitte der meisten Kernreaktionen liegen in der Größenordnung von 1 24 cm² = 1 barn. 4.4 Zerfallsgesetz, Aktivität und Energiedosis Radioaktive Kernumwandlungen sind als statistische Prozesse aufzufassen. Wenn Atome einer einheitlichen radioaktiven Substanz zum Zeitpunkt t vorliegen, muss für die im Zeitintervall dt zerfallenen Atome d gelten: F (2) d = λ dt Die Zerfallskonstante λ gibt die Wahrscheinlichkeit für einen Atomkern an, sich in der nächsten Sekunde umzuwandeln. Formel F (2) integriert: F (3) d = λ t dt = Anzahl der Atome zur Zeit t =. Die Integration ergibt: F (4) ln = λ t und führt zum Zerfallsgesetz: F (5) = e λ t gibt dabei die Anzahl der Atome an, die nach der Zeit t noch nicht zerfallen sind. Die Zeit, nach der die Zahl der anfangs vorhandenen Atome durch Zerfall auf die Hälfte abgenommen hat, nennt man Halbwertszeit T H. Sie ergibt sich aus Formel F (5): F (6) 1 2 = e λ T H kürzt sich heraus und es wird: F (7) H 2 = e λ T oder nach T H aufgelöst: F (8) T H ln 2,693 = λ λ In der Zeit t = 1/ λ (mittlere Lebensdauer) nimmt die Zahl der Atome auf 1/e ab. 1/ λ wird auch als Zerfallskonstante bezeichnet. 12

4 Die Zerfallsrate (= Zahl der Zerfälle pro Sekunde) wird Aktivität A genannt und beträgt: d λt F (9) A = = λ e = λ, dt Die Aktivität A nimmt genau wie die Zahl der noch nicht zerfallenen Atome entsprechend dem Zerfallsgesetz exponentiell ab: F (1) A( t) = A e λt Die Aktivität hat die Einheit Zerfälle pro Sekunde (s -1 ), was man speziell bei der Aktivität 1 Becquerel (1 Bq) nennt. Da ionisierende Strahlung beim Durchgang durch Materialien sowie durch den menschlichen Körper beachtliche Schäden hervorrufen kann, ist es wichtig, die Strahlendosis quantitativ zu ermitteln. Dies ist die Aufgabe der Dosimetrie. Die SI-Einheit für die aufgenommene Strahlendosis ist das Gray (Gy): 1 Gy = 1 J/kg. Die aufgenommene Dosis hängt aber auch vom betreffenden Körperteil und von der Art der Strahlung selbst ab. Daher ist die physikalische Einheit Gray kein aussagekräftiges Maß für Strahlungsschäden, insbesondere nicht bei Menschen und anderen lebenden Organismen. Man führt daher die Äquivalentdosis ein, deren Einheit 1 Sievert (1 Sv) ist. Sie berücksichtigt einen sog. Qualitätsfaktor (QF) der entsprechenden Strahlungsart: Äquivalentdosis (Sv) = Dosis (Gy) QF Diese Qualitätsfaktoren hängen von der Strahlungsart und zum Teil auch von deren Energie ab: Strahlungsart QF Röntgen- oder γ-strahlung 1 β-strahlung (Elektronen) 1 schnelle Protonen 1 langsame eutronen 3 schnelle eutronen bis 1 α-teilchen und schwere Ionen bis achweis von radioaktiver Strahlung Anders als für sichtbares Licht (Auge) oder auch Infrarot-Wärmestrahlung (Wärmerezeptoren der Haut) besitzt der menschliche Körper kein Sinnesorgan für radioaktive Strahlung. Da diese aber bei einer zu hohen Dosis beträchtliche körperliche Schäden verursachen kann, ist es umso wichtiger, Methoden zur Detektion ionisierender Strahlung zur Verfügung zu haben Ionisationskammer und Geiger-Müller-Zählrohr Radioaktive Strahlung lässt sich mit einer Ionisationskammer nachweisen. Die Grundlage für die Messung ist die ionisierende Wirkung dieser Strahlen. In Ihrem Versuch wird zur Detektion eine spezielle Form der Ionisationskammer eingesetzt, nämlich ein sog. Geiger-Müller-Zählrohr. Das Grundprinzip zeigt Abb

5 Abb. 3: Geiger-Müller-Zählrohr (schematisch) In der Mitte eines dünnwandigen Glasrohres ist axial ein dünner Anodendraht aufgespannt. Die Kathode ist spiralförmig auf der Innenseite des Glasrohres angebracht. Da α-teilchen bereits von der dünnen Glaswand absorbiert werden, ist ein Zählrohr im Wesentlichen auf β- und γ-strahlung sensitiv. In Reihe mit einem hochohmigen Vorschaltwiderstand R ist das Zählrohr an eine Hochspannungsquelle U angeschlossen. Tritt ein ionisierendes Teilchen durch die dünne Glaswand in das Zählrohr ein, ionisiert es mehrere Moleküle des Füllgases (Argon oder Krypton bei vermindertem Druck). Aufgrund der angelegten Hochspannung werden die Elektronen zur Anode hin beschleunigt. Vor allem im starken elektrischen Feld in der ähe des dünnen Anodendrahtes nehmen die Elektronen nach einer kurzen Strecke genügend Energie auf, um ein weiteres Gasmolekül zu ionisieren. Auch dieses freigewordene Elektron wird wieder beschleunigt und kann weitere Gasmoleküle ionisieren. So kommt es zu einer lawinenartigen Generation freier Elektronen und Ionen. Dies führt zu einem starken Stromstoß, der sich durch Verstärkung leicht nachweisen lässt. Gelangt nun ein weiteres einfliegendes Teilchen in das Zählrohr, kann dieses nicht mehr separat detektiert werden, solange die Lawinenentladung noch stattfindet. Sie muss erst vollständig abreißen, damit ein neues Teilchen gezählt werden kann. Durch den hohen, vorgeschalteten Widerstand R reißt die gezündete Entladung nach rascher Zeit wieder ab, und das Zählrohr ist für ein neues, zu zählendes Teilchen bereit. Ein geringer Zusatz eines Dampfes mit mehratomigen Molekülen (Kohlenwasserstoffe oder Halogene als Löschgas ) erübrigt neuerdings den Vorwiderstand, so dass derartige Zählrohre eine noch höhere Zählgeschwindigkeit erlauben. Die Zeit, in der ein Zählrohr während der Entladung kein neues Teilchen registrieren kann, nennt man Totzeit Szintillationszähler Die Wirkungsweise eines Szintillationszählers beruht auf dem Prinzip, dass bestimmte anorganische Substanzen wie etwa atriumiodid oder organische Verbindungen wie einige Kunststoffe durch ionisierende Strahlung zur Emission von Licht angeregt werden. Szintillationszähler bestehen im Wesentlichen aus zwei Komponenten, dem Szintillator und dem Photomultiplier (Abb. 4). Die Atome eines Szintillators werden durch die Wechselwirkung mit radioaktiver Strahlung angeregt und strahlen die zugefügte Energie in Form von Lumineszenzlicht wieder ab. Der Photomultiplier wandelt anschließend dieses Licht in ein elektronisch messbares Signal um. Die vom Szintillator abgestrahlte Lichtintensität ist bei vollständiger Absorption der γ-quanten im Detektor proportional zur Energie der einfallenden Strahlung. Eingesetzt werden Szintillationszähler zum Beispiel in der uklearmedizin beim Verfahren der Positronen-Emissions-Tomographie, um dreidimensionale Schnittbilder von Organen zu erzeugen. Ein weiteres Hauptanwendungsgebiet von Szintillatoren ist der achweis von Gammaquanten in Kalorimetern der Teilchenphysik (LHC am CER) oder auch als primärer Detektor in Rasterelektronenmikroskopen. 14

6 Abb. 4: Schematischer Aufbau eines Szintillationszählers 4.6 Durchdringungsfähigkeit von Strahlung Aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften durchdringen die verschiedenen Strahlungsarten Materie unterschiedlich stark. Je nach Energie werden α-teilchen aufgrund ihrer großen Masse und Ladung bereits nach einer Strecke von ca. 1 3 cm in Luft weitestgehend absorbiert. Ein Blatt Papier reicht bereits aus, um α-strahlung nahezu vollständig abzuschirmen. Auch die menschliche Haut kann von α-strahlung nicht durchdrungen werden. Sehr problematisch ist allerdings die Inkorporation einen α-strahlers, weil die α-teilchen nicht zuletzt wegen ihres hohen Qualitätsfaktors (s. 4.4) im Gewebe großen Schaden anrichten können. Essen und Trinken ist aus gutem Grund beim Umgang mit offenen radioaktiven Präparaten strengstens untersagt! Elektronen (β-teilchen) sind sehr viel leichter als α-teilchen und können Papier daher noch gut durchdringen. Eine dünne Metallfolie (Alufolie) schirmt β-strahlung aber bereits effektiv ab. Die Haut kann von β-strahlung allerdings durchdrungen werden, so dass die Strahlung erst im Gewebe absorbiert wird, was Schädigungen zur Folge haben kann. Röntgen- und γ-strahlung als elektromagnetische Strahlung kann im Gegensatz zu den Korpuskularstrahlen α und β nicht vollständig abgeschirmt werden. Hier findet immer nur eine Schwächung der Intensität statt, die umso effektiver ist, je länger der Weg ist, den die Strahlung in Materie zurücklegt. Die durchgelassene Strahlungsintensität nimmt dabei exponentiell ab gemäß: F (11) I = I e µ d mit: I : Intensität der durchgelassenen Strahlung I : ursprüngliche Intensität vor der Absorption µ : Schwächungskoeffizient (Einheit: m -1 ) d : Dicke des Absorbers (Einheit: m) Wie beim Zerfallsgesetz spricht man bei der Dicke, nach deren Durchlauf die Intensität nur noch halb so groß ist wie ursprünglich, auch von der Halbwertsdicke d H, die natürlich materialabhängig ist: F (12) ln 2 d H = (vgl. F (8)!) µ Der Schwächungskoeffizient nimmt im Allgemeinen mit wachsender Energie (bzw. abnehmender Wellenlänge) der Strahlung ab, d. h. kurzwelligere Strahlung wird weniger effektiv abgeschwächt. Zur Abschwächung eignen sich insbesondere Stoffe mit hoher Kernladungs- bzw. Ordnungszahl, weswegen zur Abschirmung von γ- und Röntgenstrahlung häufig Blei (Z = 82) verwendet wird. 15

7 4.7 eutronenquelle Im Versuch steht eine eutronenquelle zur Verfügung, die aus einem Ra-Be-Präparat besteht. Das Radium zerfällt unter Aussendung von α-teilchen. Die α-teilchen treten mit dem Beryllium in Wechselwirkung. Dabei wandelt sich Beryllium unter Abgabe von eutronen in Kohlenstoff um. Es läuft also folgender Vorgang ab: Ra 86 Rn + α und α + 4 Be 6C + n 226 Das Präparat ist von einem doppelten ickelmantel umschlossen. Er verhindert das Austreten der sogenannten Radiumemanation (das ist das Edelgas Radon (Rn) aus obiger Zerfallsgleichung). Ein Bleizylinder schirmt die Umgebung vor der begleitenden γ-strahlung ab. Das Ganze befindet sich in einem Paraffinblock; Paraffin bremst die schnellen eutronen ab. Das äußere Stahlgehäuse schließlich (ø = 8 cm) schirmt die Umgebung von der α-strahlung ab (Reichweite der α-strahlen in Luft < 3 cm, s. Abschnitt 4.6). In dem Paraffinblock befinden sich 7 Bohrungen von 3 cm Durchmesser und 3 cm Tiefe, in die die Proben einzubringen sind. Da, wie schon erwähnt, das eutron wegen seiner fehlenden Ladung keinen elektrischen Potentialwall zu durchdringen braucht, können selbst langsame eutronen bis zum Kern vordringen und ihn zu Reaktionen anregen. Die Wahrscheinlichkeit solcher Kernreaktionen ist um so größer, je kleiner die kinetische Energie der eutronen ist. Ist die kinetische Energie der eutronen etwa gleich k B T (k B = Boltzmann-Konstante, T = Temperatur der Umgebung), dann bezeichnet man sie als thermische eutronen. Freie eutronen sind instabile Teilchen; die Lebensdauer beträgt ca. 13 Minuten. Aus Gesichtspunkten des Strahlenschutzes ist der Umgang mit der eutronenquelle unbedenklich. Befände man sich während der gesamten Praktikumszeit (16 Versuche mal 4 Stunden) in unmittelbarer ähe zur eutronenquelle, so erhielte man eine zusätzliche Dosis von,3 msv. Dem steht eine Strahlendosis von 3,5 msv (Faktor 1!) gegenüber, die in Deutschland jeder Mensch im Mittel pro Jahr erhält. Diese Dosis setzt sich zusammen aus der natürlichen Strahlung (terrestrische, kosmische und körperinnere Strahlung) und der zivilisatorischen Strahlung (Baumaterialien, Medizin und technische Anlagen). Da das ungeborene Leben jedoch deutlich empfindlicher auf eine Dosis reagieren kann, sollte der Versuch aus Gründen der Vermeidung jeglichen Risikos von Schwangeren nicht durchgeführt werden. 16

8 5. Aufgaben Versuchen Sie, die folgenden Aufgaben zu beantworten, und diskutieren Sie Ihre Lösungsvorschläge mit Ihrem Assistenten im Kolloquium. 5.1 Welchen der folgenden Aussagen stimmen Sie zu? Bei jedem elektrisch neutralen Atom (1) besteht der Kern nur aus eutronen. (2) ist die Zahl der Hüllenelektronen und eutronen gleich groß. (3) stimmt stets die Zahl der Protonen mit jener der eutronen überein. (4) sind ebenso viele Protonen wie Hüllenelektronen vorhanden. (A) (B) (C) (D) (E) nur (1) nur (4) nur (1) und (4) nur (2) und (3) nur (3) und (4) 5.2 Welche Aussage trifft zu? Die Wirkungsweise eines Zählrohres beim achweis von β-strahlung beruht auf (A) (B) (C) (D) (E) Photoeffekt Kernspaltung Ablenkung der β-teilchen im Magnetfeld Ionisation des Füllgases durch die β-teilchen Einfang der β-teilchen auf der positiven Anode 5.3 Zur Zeit t = sind von einem radioaktiven Stoff 5 mg vorhanden. ach zwei Stunden liegen infolge des radioaktiven Zerfalls noch 2,5 mg dieses Stoffes vor. ach welcher weiteren Zeit sind es,625 mg? (A) (B) (C) (D) (E) 12 Stunden 8 Stunden 6 Stunden 4 Stunden 2 Stunden 17

Radioaktivität. den 7 Oktober Dr. Emőke Bódis

Radioaktivität. den 7 Oktober Dr. Emőke Bódis Radioaktivität den 7 Oktober 2016 Dr. Emőke Bódis Prüfungsfrage Die Eigenschaften und Entstehung der radioaktiver Strahlungen: Alpha- Beta- und Gamma- Strahlungen. Aktivität. Zerfallgesetz. Halbwertzeit.

Mehr

Masse etwa 1 u = e-27 kg = MeV/c^2. Neutron (Entdeckung 1932 James Chadwick)

Masse etwa 1 u = e-27 kg = MeV/c^2. Neutron (Entdeckung 1932 James Chadwick) Masse etwa 1 u = 1.6605e-27 kg = 931.5 MeV/c^2 Neutron (Entdeckung 1932 James Chadwick) Kraft Reichweite (cm) Stärke bei 10 13 cm im Vergleich zu starker Kraft Gravitation unendlich 10 38 elektrische Kraft

Mehr

(in)stabile Kerne & Radioaktivität

(in)stabile Kerne & Radioaktivität Übersicht (in)stabile Kerne & Radioaktivität Zerfallsgesetz Natürliche und künstliche Radioaktivität Einteilung der natürlichen Radionuklide Zerfallsreihen Zerfallsarten Untersuchung der Strahlungsarten

Mehr

15 Kernphysik Der Atomkern 15.2 Kernspin Zerfallsgesetz radioaktiver Kerne

15 Kernphysik Der Atomkern 15.2 Kernspin Zerfallsgesetz radioaktiver Kerne 15 Kernphysik 15.1 Der Atomkern 15.2 Kernspin 15.3 Radioaktivität ität 15.4 Zerfallsgesetz radioaktiver Kerne 15.5 Kernprozesse 15.5.1 Kernfusion 15.5.2 Kernspaltung 1553K 15.5.3 Kettenreaktion 15. Kernphysik

Mehr

Röntgenstrahlen. Röntgenröhre von Wilhelm Konrad Röntgen. Foto: Deutsches Museum München.

Röntgenstrahlen. Röntgenröhre von Wilhelm Konrad Röntgen. Foto: Deutsches Museum München. Röntgenstrahlen 1 Wilhelm Konrad Röntgen Foto: Deutsches Museum München. Röntgenröhre von 1896 2 1 ev = 1 Elektronenvolt = Energie die ein Elektron nach Durchlaufen der Potentialdifferenz 1V hat (1.6 10-19

Mehr

15 Kernphysik Physik für E-Techniker. 15 Kernphysik

15 Kernphysik Physik für E-Techniker. 15 Kernphysik 15 Kernphysik 15.1 Der Atomkern 15.2 Kernspin 15.3 Radioaktivität 15.4 Zerfallsgesetz radioaktiver Kerne 15.5 Kernprozesse 15.5.1 Kernfusion 15.5.2 Kernspaltung 15.5.3 Kettenreaktion 15. Kernphysik 15.

Mehr

Natürliche Radioaktivität

Natürliche Radioaktivität Natürliche Radioaktivität Definition Natürliche Radioaktivität Die Eigenschaft von Atomkernen sich spontan in andere umzuwandeln, wobei Energie in Form von Teilchen oder Strahlung frei wird, nennt man

Mehr

Technologie/Informatik Kernaufbau und Kernzerfälle. Dipl.-Phys. Michael Conzelmann, StR Staatliche FOS und BOS Bad Neustadt a. d.

Technologie/Informatik Kernaufbau und Kernzerfälle. Dipl.-Phys. Michael Conzelmann, StR Staatliche FOS und BOS Bad Neustadt a. d. Technologie/Informatik Kernaufbau und Kernzerfälle Dipl.-Phys. Michael Conzelmann, StR Staatliche FOS und BOS Bad Neustadt a. d. Saale Übersicht Kernaufbau Rutherford-Experiment, Nukleonen Schreibweise,

Mehr

27. Vorlesung EP V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE

27. Vorlesung EP V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 27. Vorlesung EP V. STRAHLUNG, ATOME, KERNE 28. Atomphysik, Röntgenstrahlung (Fortsetzung: Röntgenröhre, Röntgenabsorption) 29. Atomkerne, Radioaktivität (Nuklidkarte, α-, β-, γ-aktivität, Dosimetrie)

Mehr

41. Kerne. 34. Lektion. Kernzerfälle

41. Kerne. 34. Lektion. Kernzerfälle 41. Kerne 34. Lektion Kernzerfälle Lernziel: Stabilität von Kernen ist an das Verhältnis von Protonen zu Neutronen geknüpft. Zu viele oder zu wenige Neutronen führen zum spontanen Zerfall. Begriffe Stabilität

Mehr

NR - Natürliche Radioaktivität Praktikum Wintersemester 2005/06

NR - Natürliche Radioaktivität Praktikum Wintersemester 2005/06 NR - Natürliche Radioaktivität Praktikum Wintersemester 25/6 Alexander Rembold, Philipp Buchegger, Johannes Märkle Assistent Dr. Torsten Hehl Tübingen, den 7. Dezember 25 Theorie und Grundlagen Halbwertszeit

Mehr

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #28 10/12/2008 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Reichweite radioaktiver Strahlung Alpha-Strahlung: Wenige cm in Luft Abschirmung durch Blatt Papier,

Mehr

Aufbau des Atomkerns a) Gib an, aus wie vielen Protonen und Neutronen die

Aufbau des Atomkerns a) Gib an, aus wie vielen Protonen und Neutronen die Aufbau des Atomkerns a) Gib an, aus wie vielen Protonen und Neutronen die Atomkerne von Cl bestehen. b) Erkläre, was man unter Isotopen versteht. Gib ein Beispiel an. 3, Cl c) Im Periodensystem wird die

Mehr

Klausurinformation. Sie dürfen nicht verwenden: Handy, Palm, Laptop u.ae. Weisses Papier, Stifte etc. Proviant, aber keine heiße Suppe u.dgl.

Klausurinformation. Sie dürfen nicht verwenden: Handy, Palm, Laptop u.ae. Weisses Papier, Stifte etc. Proviant, aber keine heiße Suppe u.dgl. Klausurinformation Zeit: Mittwoch, 3.Februar, 12:00, Dauer :90 Minuten Ort: Veterinärmediziner: Großer Phys. Hörsaal ( = Hörsaal der Vorlesung) Geowissenschaftler u.a.: Raum A140, Hauptgebäude 1. Stock,

Mehr

Radiologie Modul I. Teil 1 Grundlagen Röntgen

Radiologie Modul I. Teil 1 Grundlagen Röntgen Radiologie Modul I Teil 1 Grundlagen Röntgen Teil 1 Inhalt Physikalische Grundlagen Röntgen Strahlenbiologie Technische Grundlagen Röntgen ROENTGENTECHNIK STRAHLENPHYSIK GRUNDLAGEN RADIOLOGIE STRAHLENBIOLOGIE

Mehr

Markus Drapalik. Universität für Bodenkultur Wien Institut für Sicherheits- und Risikowissenschaften

Markus Drapalik. Universität für Bodenkultur Wien Institut für Sicherheits- und Risikowissenschaften Praxisseminar Strahlenschutz Teil 2: Ionisierende Strahlung Markus Drapalik 14.03.2013 26.03.2013 Praxisseminar Strahlenschutz Teil 2: Ionisierende Strahlung 1 1 Inhalt Aufbau des Atoms Atomarer Zerfall

Mehr

Einführungsseminar S2 zum Physikalischen Praktikum

Einführungsseminar S2 zum Physikalischen Praktikum Einführungsseminar S2 zum Physikalischen Praktikum 1. Organisatorisches 2. Unterweisung 3. Demo-Versuch Radioaktiver Zerfall 4. Am Schluss: Unterschriften! Praktischer Strahlenschutz Wechselwirkung von

Mehr

Physik für Mediziner Radioaktivität

Physik für Mediziner  Radioaktivität Physik für Mediziner http://www.mh-hannover.de/physik.html Radioaktivität Peter-Alexander Kovermann Institut für Neurophysiologie Kovermann.peter@mh-hannover.de Der Aufbau von Atomen 0-5 - 0-4 m 0-0 -4

Mehr

5) Messung radioaktiver Strahlung (1)

5) Messung radioaktiver Strahlung (1) 5) Messung radioaktiver Strahlung (1) Registrierung von Wechselwirkungen zwischen Strahlung und Materie Universelles Prinzip: Messung der Ionisierungswirkung Messung der Ionisierung Messung der Dosis.

Mehr

Dieter Suter Physik B3

Dieter Suter Physik B3 Dieter Suter - 421 - Physik B3 9.2 Radioaktivität 9.2.1 Historisches, Grundlagen Die Radioaktivität wurde im Jahre 1896 entdeckt, als Becquerel feststellte, dass Uransalze Strahlen aussenden, welche den

Mehr

Physikalisches Praktikum I

Physikalisches Praktikum I Fachbereich Physik Physikalisches Praktikum I K20 Name: Halbwertszeit von Rn Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: Gruppennummer: Endtestat: Dieser Fragebogen muss

Mehr

15 Kernphysik Der Atomkern 15.2 Kernspin 15.3 Radioaktivität 15.4 Zerfallsgesetz radioaktiver Kerne

15 Kernphysik Der Atomkern 15.2 Kernspin 15.3 Radioaktivität 15.4 Zerfallsgesetz radioaktiver Kerne Inhalt 15 Kernphysik 15.1 Der Atomkern 15.2 Kernspin 15.3 Radioaktivität 15.4 Zerfallsgesetz radioaktiver Kerne 15.5 Kernprozesse 15.5.1 Kernfusion 15.5.2 Kernspaltung 15.5.3 Kettenreaktion Der Atomkern

Mehr

42. Radioaktivität. 35. Lektion Radioaktivität

42. Radioaktivität. 35. Lektion Radioaktivität 42. Radioaktivität 35. Lektion Radioaktivität Lernziel: Unstabile Kerne zerfallen unter Emission von α, β, oder γ Strahlung Begriffe Begriffe Radioaktiver Zerfall ktivität Natürliche Radioaktivität Künstliche

Mehr

Strahlenphysik Grundlagen

Strahlenphysik Grundlagen Dr. Martin Werner, 17.02.2010 Strahlentherapie und spezielle Onkologie Elektromagnetisches Spektrum aus Strahlentherapie und Radioonkologie aus interdisziplinärer Sicht, 5. Auflage, Lehmanns Media Ionisierende

Mehr

2) Kernstabilität und radioaktive Strahlung (2)

2) Kernstabilität und radioaktive Strahlung (2) 2) Kernstabilität und radioaktive Strahlung (2) Periodensystem der Elemente vs. Nuklidkarte ca. 115 unterschiedliche chemische Elemente Periodensystem der Elemente 7 2) Kernstabilität und radioaktive Strahlung

Mehr

Klausur -Informationen

Klausur -Informationen Klausur -Informationen Datum: 4.2.2009 Uhrzeit und Ort : 11 25 im großen Physikhörsaal (Tiermediziner) 12 25 ibidem Empore links (Nachzügler Tiermedizin, bitte bei Aufsichtsperson Ankunft melden) 11 25

Mehr

Radioaktivität und Strahlenschutz. FOS: Kernumwandlungen und Radioaktivität

Radioaktivität und Strahlenschutz. FOS: Kernumwandlungen und Radioaktivität R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 25..23 -, Beta- und Gammastrahlen Radioaktivität und Strahlenschutz FOS: Kernumwandlungen und Radioaktivität Bestimmte Nuklide haben die Eigenschaft, sich von

Mehr

Halbwertszeit (Barium)

Halbwertszeit (Barium) Universität Potsdam Institut für Physik und Astronomie Grundpraktikum K3 Halbwertszeit (Barium) ACHTUNG: Dieses Experiment ist nicht für Schwangere zugelassen! Bitte rechtzeitig ein anderes Experiment

Mehr

Theoretische Grundlagen Physikalisches Praktikum. Versuch 8: Radioaktivität

Theoretische Grundlagen Physikalisches Praktikum. Versuch 8: Radioaktivität Theoretische Grundlagen Physikalisches Praktikum Versuch 8: Radioaktivität Radioaktivität spontane Umwandlung instabiler tomkerne natürliche Radioaktivität: langlebige Urnuklide und deren Zerfallsprodukte

Mehr

Physikalische. Grundlagen. L. Kölling, Fw Minden

Physikalische. Grundlagen. L. Kölling, Fw Minden Physikalische Grundlagen L. Kölling, Fw Minden Radioaktivität kann man weder sehen, hören, fühlen, riechen oder schmecken. Daher muss sie der FA (SB) zumindest verstehen, um im Einsatzfall die erforderlichen

Mehr

Aktuelles zur Radioaktivität

Aktuelles zur Radioaktivität Aktuelles zur (lat. radius, Strahl) ist die spontane Umwandlung (Zerfall) von Atomkernen. Dabei ändert sich Masse, Kernladung und oder die Energie unter Aussendung einer Strahlung. Radioaktive (instabile)

Mehr

Abgabetermin

Abgabetermin Aufgaben Serie 1 1 Abgabetermin 20.10.2016 1. Streuexperiment Illustrieren Sie die Streuexperimente von Rutherford. Welche Aussagen über Grösse und Struktur des Kerns lassen sich daraus ziehen? Welches

Mehr

Vorlesung 8: Atome, Kerne, Strahlung

Vorlesung 8: Atome, Kerne, Strahlung Vorlesung 8: Atome, Kerne, Strahlung Georg Steinbrück, georg.steinbrueck@desy.de Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed WS 2016/17 Steinbrück: Physik I/II 1 Größenordnungen

Mehr

Vorlesung 8: Atome, Kerne, Strahlung

Vorlesung 8: Atome, Kerne, Strahlung Vorlesung 8: Atome, Kerne, Strahlung Georg Steinbrück, georg.steinbrueck@desy.de Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed WS 2017/18 Steinbrück: Physik I/II 1 Größenordnungen

Mehr

43. Strahlenschutz und Dosimetrie. 36. Lektion Wechselwirkung und Reichweite von Strahlung

43. Strahlenschutz und Dosimetrie. 36. Lektion Wechselwirkung und Reichweite von Strahlung 43. Strahlenschutz und Dosimetrie 36. Lektion Wechselwirkung und Reichweite von Strahlung Lernziel: Die Wechselwirkung von radioaktiver Strahlung (α,β,γ( α,β,γ) ) ist unterschiedlich. Nur im Fall von α-

Mehr

Versuch 25: Messung ionisierender Strahlung

Versuch 25: Messung ionisierender Strahlung Versuch 25: Messung ionisierender Strahlung Die Abstandsabhängigkeit und der Wirkungsquerschnitt von α- und γ-strahlung aus einem Americium-24-Präparat sollen untersucht werden. In einem zweiten Teil sollen

Mehr

Radioaktivität und Strahlenschutz. FOS: Energie von Strahlungsteilchen und Gammaquanten

Radioaktivität und Strahlenschutz. FOS: Energie von Strahlungsteilchen und Gammaquanten R. Brinkmann http://brinkmann-du.de Seite 1 25.11.2013 Radioaktivität und Strahlenschutz FOS: Energie von Strahlungsteilchen und Gammaquanten Energieeinheit Elektronenvolt (ev) Bekannte Energieeinheiten:

Mehr

9. Kernphysik 9.1. Zusammensetzung der Atomkerne

9. Kernphysik 9.1. Zusammensetzung der Atomkerne Prof. Dieter Suter Physik B2 SS 01 9. Kernphysik 9.1. Zusammensetzung der Atomkerne 9.1.1. Nukelonen Die Atomkerne bestehen aus Protonen und Neutronen. Die Zahl der Nukleonen wird durch die Massenzahl

Mehr

Strahlung. Arten und Auswirkungen

Strahlung. Arten und Auswirkungen Strahlung Arten und Auswirkungen Themen Alpha-Strahlung (α) Strahlung Zerfall Entdeckung Verwendung Beta-Strahlung (β) Entstehung Wechselwirkung mit Materie Anwendungen Forschungsgeschichte Gamma-Strahlung

Mehr

Aufbau der Atome und Atomkerne

Aufbau der Atome und Atomkerne ufbau der tome und tomkerne tome bestehen aus dem tomkern (d 10-15 m) und der Elektronenhülle (d 10-10 m). Der Raum dazwischen ist leer. (Rutherfordscher Streuversuch (1911): Ernest Rutherford beschoss

Mehr

Die Lage der Emissionsbanden der charakteristischen Röntgenstrahlung (anderer Name: Eigenstrahlung) wird bestimmt durch durch das Material der Kathode durch das Material der Anode die Größe der Anodenspannung

Mehr

Optische Aktivität α =δ k d 0

Optische Aktivität α =δ k d 0 Optische Aktivität α = δ 0 k d Flüssigkristalle Flüssigkristall Displays Flüssigkristalle in verschiedenen Phasen - sie zeigen Eigenschaften, die sich zwischen denen einer perfekten Kristallanordnung und

Mehr

9. Dosimetrie 2L. 1. Radioaktivität. Stabile Kerne. Kern oder A Kern oder Kern A,

9. Dosimetrie 2L. 1. Radioaktivität. Stabile Kerne. Kern oder A Kern oder Kern A, 9. 2L 1. Radioaktivität Stabile Kerne tome enthalten Elektronenhüllen, welche die meisten makroskopischen Eigenschaften der Materie bestimmen (Magnetismus, Lichtabsorption, Leitfähigkeit, chemische Struktur,

Mehr

Optische Aktivität α =δ k d 0

Optische Aktivität α =δ k d 0 Optische Aktivität α =δ0 k d Flüssigkristalle Flüssigkristall Displays Flüssigkristalle in verschiedenen Phasen - sie zeigen Eigenschaften, die sich zwischen denen einer perfekten Kristallanordnung und

Mehr

t ½ =ln(2)/(1,2*1/h). 0,7/(1,2*1/h) 0,6h 4

t ½ =ln(2)/(1,2*1/h). 0,7/(1,2*1/h) 0,6h 4 1 Wie kann man α, β, γ-strahlen unterscheiden? 1 Im elektrischen Feld (+ geladene Platte zieht e - an, - geladene Platte α-teilchen) und magnetischen Feld (α rechte Hand- Regel, β linke Hand-Regel). γ-strahlen

Mehr

Halbwertszeit (Thoron)

Halbwertszeit (Thoron) Universität Potsdam Institut für Physik und Astronomie Grundpraktikum 05/2013 K2 Halbwertszeit (Thoron) ACHTUNG: Dieses Experiment ist nicht für Schwangere zugelassen! Bitte rechtzeitig ein anderes Experiment

Mehr

Strahlenschutzkurs für Zahnmediziner. Geladene Teilchen. Wechselwirkung der Strahlungen mit der Materie

Strahlenschutzkurs für Zahnmediziner. Geladene Teilchen. Wechselwirkung der Strahlungen mit der Materie Wechselwirkung der Strahlungen mit der Materie Strahlenschutzkurs für Zahnmediziner 2. Wechselwirkung der Strahlungen mit der Materie. Messung der ionisierenden Strahlungen. Dosisbegriffe α β Geladene

Mehr

d 10 m Cusanus-Gymnasium Wittlich Das Bohrsche Atomodell Nils Bohr Atomdurchmesser 10 Kerndurchmesser 14 d 10 m Atom

d 10 m Cusanus-Gymnasium Wittlich Das Bohrsche Atomodell Nils Bohr Atomdurchmesser 10 Kerndurchmesser 14 d 10 m Atom Das Bohrsche Atomodell Nils Bohr 1885-1962 Atomdurchmesser 10 d 10 m Atom Kerndurchmesser 14 http://www.matrixquantenenergie.de d 10 m Kern 14 dkern 10 m 10 datom 10 m Masse und Ladung der Elementarteilchen

Mehr

Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramtsstudierende. Teil II: Kern- und Teilchenphysik

Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramtsstudierende. Teil II: Kern- und Teilchenphysik Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramtsstudierende Markus Schumacher 30.5.2013 Teil II: Kern- und Teilchenphysik Prof. Markus Schumacher Sommersemester 2013 Kapitel 4: Zerfälle instabiler Kerne

Mehr

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester

Physik für Mediziner im 1. Fachsemester Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #26 04/12/2008 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Spektrum des H-Atoms Energieniveaus der erlaubten Quantenbahnen E n = " m # e4 8 # h 2 # $ 0 2

Mehr

Physik-Vorlesung. Radioaktivität.

Physik-Vorlesung. Radioaktivität. 3 Physik-Vorlesung. Radioaktivität. SS 16 2. Sem. B.Sc. Oec. und B.Sc. CH 5 Themen Aufbau der Atomkerns Isotope Zerfallsarten Messgrößen Strahlenschutz 6 Was ist Radioaktivität? Radioaktivität = Umwandlungsprozesse

Mehr

Wechselwirkungen der γ-strahlung

Wechselwirkungen der γ-strahlung Wechselwirkungen der γ-strahlung Die den Strahlungsquanten innewohnende Energie wird bei der Wechselwirkung teilweise oder vollständig an die umgebende Materie abgegeben/übertragen! Erzielbare Wirkungen

Mehr

Feldbegriff und Feldlinienbilder. Elektrisches Feld. Magnetisches Feld. Kraft auf Ladungsträger im elektrischen Feld

Feldbegriff und Feldlinienbilder. Elektrisches Feld. Magnetisches Feld. Kraft auf Ladungsträger im elektrischen Feld Feldbegriff und Feldlinienbilder Elektrisches Feld Als Feld bezeichnet man den Bereich um einen Körper, in dem ohne Berührung eine Kraft wirkt beim elektrischen Feld wirkt die elektrische Kraft. Ein Feld

Mehr

Radioaktivität. Bildungsstandards Physik - Radioaktivität 1 LEHRPLANZITAT. Das radioaktive Verhalten der Materie:

Radioaktivität. Bildungsstandards Physik - Radioaktivität 1 LEHRPLANZITAT. Das radioaktive Verhalten der Materie: Bildungsstandards Physik - Radioaktivität 1 Radioaktivität LEHRPLANZITAT Das radioaktive Verhalten der Materie: Ausgehend von Alltagsvorstellungen der Schülerinnen und Schüler soll ein grundlegendes Verständnis

Mehr

Musterlösung Übung 4

Musterlösung Übung 4 Musterlösung Übung 4 Aufgabe 1: Radon im Keller a) 222 86Rn hat 86 Protonen, 86 Elektronen und 136 Neutronen. Der Kern hat demnach eine gerade Anzahl Protonen und eine gerade Anzahl Neutronen und gehört

Mehr

Skript zum Masterpraktikum. Studiengang: Radiochemie. Radioaktivität und Strahlenschutz

Skript zum Masterpraktikum. Studiengang: Radiochemie. Radioaktivität und Strahlenschutz Skript zum Masterpraktikum Studiengang: Radiochemie Radioaktivität und Strahlenschutz Stand: Sommersemester 2010 1 Gliederung 1. Einführung 1.1. Grundlagen zur Radioaktivität 1.2. Messgrößen der Radioaktivität

Mehr

4) Wechselwirkungen zwischen Strahlung und Materie (1) Ionisationswirkung unterschiedlicher Teilchen Energie der Teilchen in MeV

4) Wechselwirkungen zwischen Strahlung und Materie (1) Ionisationswirkung unterschiedlicher Teilchen Energie der Teilchen in MeV 4) Wechselwirkungen zwischen Strahlung und Materie (1) Wechselwirkungen zwischen Strahlung und Materie sind Grundvoraussetzung für jede Anwendung oder schädigende Wirkung radioaktiver Strahlung unerwünschte

Mehr

Strahlung und Strahlenschutz in den Physikalischen Praktika

Strahlung und Strahlenschutz in den Physikalischen Praktika Strahlung und Strahlenschutz in den Physikalischen Praktika Was ist Strahlung? Welche Gefahren entstehen durch Strahlung? Wie kann man sich vor Strahlung schützen? Physikalisches Institut 1 Was ist Strahlung?

Mehr

2. Der Aufbau der Atome wird mit dem Rutherford schen und dem Bohr schen Atommodellen beschrieben. Ordne die Aussagen zu und verbinde.

2. Der Aufbau der Atome wird mit dem Rutherford schen und dem Bohr schen Atommodellen beschrieben. Ordne die Aussagen zu und verbinde. Atommodelle 1. Vervollständige den Lückentext. Atome bestehen aus einer mit negativ geladenen und einem mit positiv geladenen und elektrisch neutralen. Die Masse des Atoms ist im konzentriert. Die Massenzahl

Mehr

Physikalische Grundlagen ionisierender Strahlung

Physikalische Grundlagen ionisierender Strahlung Physikalische Grundlagen ionisierender Strahlung Bernd Kopka, Labor für Radioisotope an der Universität Göttingen www.radioisotope.de Einfaches Atommodell L-Schale K-Schale Kern Korrekte Schreibweise

Mehr

Versuch 1.2: Radioaktivität

Versuch 1.2: Radioaktivität 1 Versuch 1.2: Radioaktivität Sicherheitshinweis: Schwangere dürfen diesen Versuch nicht durchführen. Sollten Sie als Schwangere zu diesem Versuch eingeteilt worden sein, so wenden Sie sich zwecks Zuweisung

Mehr

1 Natürliche Radioaktivität

1 Natürliche Radioaktivität 1 NATÜRLICHE RADIOAKTIVITÄT 1 1 Natürliche Radioaktivität 1.1 Entdeckung 1896: Henri BEQUEREL: Versuch zur Fluoreszenz = Emission einer durchdringenden Stahlung bei fluoreszierenden Uran-Verbindungen Eigenschaften:

Mehr

NR Natürliche Radioaktivität

NR Natürliche Radioaktivität NR Natürliche Radioaktivität Blockpraktikum Herbst 2007 (Gruppe 2b) 24. Oktober 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen 2 1.1 rten der Radioaktivität........................... 2 1.2 ktivität und Halbwertszeit.........................

Mehr

Strahlenschutzkurs. Geladene Teilchen. Wechselwirkung der Strahlungen mit der Materie

Strahlenschutzkurs. Geladene Teilchen. Wechselwirkung der Strahlungen mit der Materie Wechselwirkung der Strahlungen mit der Materie Strahlenschutzkurs für Zahnmediziner 2. Wechselwirkung der Strahlungen mit der Materie. Messung der ionisierenden Strahlungen. osisbegriffe Geladene Teilchen

Mehr

Quantenphysik in der Sekundarstufe I

Quantenphysik in der Sekundarstufe I Quantenphysik in der Sekundarstufe I Atome und Atomhülle Quantenphysik in der Sek I, Folie 1 Inhalt Voraussetzungen 1. Der Aufbau der Atome 2. Größe und Dichte der Atomhülle 3. Die verschiedenen Zustände

Mehr

Energie wird normalerweise in Joule gemessen. Ein Joule (J) einspricht einem Newtonmeter

Energie wird normalerweise in Joule gemessen. Ein Joule (J) einspricht einem Newtonmeter Maße wie Gammastrahlen abgeschwächt werden. Im Gegensatz zu den Gammastrahlen sind die Neutronenstrahlen auch Teilchenstrahlen wie Alpha- und Betastrahlen. Die Reichweiten von Strahlen mit einer Energie

Mehr

Radioaktivität Haller/ Hannover-Kolleg 1

Radioaktivität Haller/ Hannover-Kolleg 1 Radioaktivität 17.09.2007 Haller/ Hannover-Kolleg 1 Radioaktivität 17.09.2007 Haller/ Hannover-Kolleg 2 Radioaktivität 1. Was verstehe ich darunter? 2. Welche Wirkungen hat die Radioaktivität? 3. Muss

Mehr

Radioaktivität. Die Nuklidkarte. Der Alpha-Zerfall I. Zerfallsarten. Alphazerfall (α) Beta-minus-Umwandlung (β-) Beta-plus-Umwandlung (β+)

Radioaktivität. Die Nuklidkarte. Der Alpha-Zerfall I. Zerfallsarten. Alphazerfall (α) Beta-minus-Umwandlung (β-) Beta-plus-Umwandlung (β+) Radioaktivität erfallsarten Alphazerfall (α) Beta-minus-Umwandlung (β-) Beta-plus-Umwandlung (β) Elektroneneinfang (EC) Gammaemission (γ) Henri Becquerel 1852-1908 Innere Konversion (IC) Protonenzerfall

Mehr

Elektromagnetische Welle (em-welle): Ausbreitung von periodischen elektrischen und magnetischen Feldern

Elektromagnetische Welle (em-welle): Ausbreitung von periodischen elektrischen und magnetischen Feldern Elektromagnetische Welle (em-welle): Ausbreitung von periodischen elektrischen und magnetischen Feldern Beispiele: Radiowellen, sichtbares Licht, WLAN, Röntgenstrahlen Ausbreitungsgeschwindigkeit jeder

Mehr

Atome. Definition: das kleinste Teilchen eines chemischen Elementes, das mit chemischen Verfahren nicht mehr zerlegbar ist.

Atome. Definition: das kleinste Teilchen eines chemischen Elementes, das mit chemischen Verfahren nicht mehr zerlegbar ist. Atome Definition: das kleinste Teilchen eines chemischen Elementes, das mit chemischen Verfahren nicht mehr zerlegbar ist. Das Atom besitzt einen positiv geladene Atomkern und eine negative Elektronenhülle.

Mehr

Atomphysik NWA Klasse 9

Atomphysik NWA Klasse 9 Atomphysik NWA Klasse 9 Radioaktive Strahlung Strahlung, die im Inneren der Atomkerne entsteht heißt radioaktive Strahlung. Wir unterscheiden zwischen Teilchen- und Wellenstrahlung! Strahlung in der Natur

Mehr

Radioaktiver Zerfall des Atomkernes: α-zerfall

Radioaktiver Zerfall des Atomkernes: α-zerfall Radioaktiver Zerfall des Atomkernes: α-zerfall Schwere Atomkerne (hohes Z, hohes N) sind instabil gegen spontanen Zerfall. Die mögliche Emission einzelner Protonen oder einzelner Neutronen ist nicht häufig.

Mehr

Basiskenntnistest - Physik

Basiskenntnistest - Physik Basiskenntnistest - Physik 1.) Welche der folgenden Einheiten ist keine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems? a. ) Kilogramm b. ) Sekunde c. ) Kelvin d. ) Volt e. ) Candela 2.) Die Schallgeschwindigkeit

Mehr

Nuklidkarte. Experimentalphysik I/II für Studierende der Biologie und Zahnmedizin Caren Hagner V

Nuklidkarte. Experimentalphysik I/II für Studierende der Biologie und Zahnmedizin Caren Hagner V Z Nuklidkarte 1 N 2 Instabilität der Atomkerne: radioaktive Zerfälle Bekannteste Arten: α-zerfall: β-zerfall: γ-zerfall: Mutterkern Tochterkern + Heliumkern Mutterkern Tochterkern + Elektron + Neutrino

Mehr

Klausur 3 Kurs 12Ph1e Physik

Klausur 3 Kurs 12Ph1e Physik 0-03-07 Klausur 3 Kurs Phe Physik Name: Rohpunkte : / Bewertung : Punkte ( ) Erläutern Sie jeweils, woraus α-, β- und γ-strahlen bestehen und geben Sie jeweils mindestens eine Methode an, wie man sie identifizieren

Mehr

Radioaktiver Zerfall Strahlung Nukliderzeugung. Nukliderzeugung

Radioaktiver Zerfall Strahlung Nukliderzeugung. Nukliderzeugung Radioaktiver Zerfall Strahlung Nukliderzeugung Wiederholung: Struktur der Materie Radioaktivität Nuklidkarte, Nuklide Zerfallsarten Strahlung Aktivität Nukliderzeugung Was ist Radioaktivität? Eigenschaft

Mehr

Strahlung und Strahlenschutz in den Physikalischen Praktika

Strahlung und Strahlenschutz in den Physikalischen Praktika Strahlung und Strahlenschutz in den Physikalischen Praktika Was ist Strahlung? Welche Gefahren entstehen durch Strahlung? Wie kann man sich vor Strahlung schützen? Was ist Strahlung Strahlung ist Transport

Mehr

Strahlenschutzbelehrung zum Umgang mit radioaktiven Quellen im Physikalischen Fortgeschrittenen-Praktikum. Strahlenart Versuch Energie

Strahlenschutzbelehrung zum Umgang mit radioaktiven Quellen im Physikalischen Fortgeschrittenen-Praktikum. Strahlenart Versuch Energie Strahlenschutzbelehrung zum Umgang mit radioaktiven Quellen im Physikalischen Fortgeschrittenen-Praktikum Strahlenarten im F.-Praktkum Strahlenart Versuch Energie α-teilchen (Energieverlust) E α < 6 MeV

Mehr

durch Teilungsversuche durch Spektraluntersuchungen Jedes Atom besitzt einen Atomkern, in dem fast die gesamte Masse vereinigt ist.

durch Teilungsversuche durch Spektraluntersuchungen Jedes Atom besitzt einen Atomkern, in dem fast die gesamte Masse vereinigt ist. 1. Kreuze die richtige Aussage über Atome an: Sie sind sehr kleine, unteilbare Körper aus einem einheitlichen (homogenen) Stoff. Sie sind so klein, dass man ihren Aufbau nicht erforschen kann. Sie sind

Mehr

13 Radioaktivität. I in na. Der Ionisationsstrom ist ein Maß für die pro Sekunde erzeugte Ladung Q und damit für die Aktivität des Präparats.

13 Radioaktivität. I in na. Der Ionisationsstrom ist ein Maß für die pro Sekunde erzeugte Ladung Q und damit für die Aktivität des Präparats. 13 Radioaktivität 13.1 Historisches Röntgen, Becquerel, Curie 13.2 Nachweismethoden Einführungsversuch: Die rad. Strahlung ionisiert die Luft und entlädt ein aufgeladenes Elektroskop a) Ionisationskammer

Mehr

Abschwächung von γ-strahlung

Abschwächung von γ-strahlung K10 Name: Abschwächung von γ-strahlung Matrikelnummer: Fachrichtung: Mitarbeiter/in: Assistent/in: Versuchsdatum: Gruppennummer: Endtestat: Dieser Fragebogen muss von jedem Teilnehmer eigenständig (keine

Mehr

Lernziele zu Radioaktivität 1. Radioaktive Strahlung. Entdeckung der Radioaktivität. Entdeckung der Radioaktivität

Lernziele zu Radioaktivität 1. Radioaktive Strahlung. Entdeckung der Radioaktivität. Entdeckung der Radioaktivität Radioaktive Strahlung Entstehung Nutzen Gefahren du weisst, Lernziele zu Radioaktivität 1 dass Elementarteilchen nur bedingt «elementar» sind. welche unterschiedlichen Arten von radioaktiven Strahlungen

Mehr

Radioaktivität, Kernspaltung. medizinische, friedliche und kriegerische Nutzungen der Radioaktivität

Radioaktivität, Kernspaltung. medizinische, friedliche und kriegerische Nutzungen der Radioaktivität Radioaktivität, Kernspaltung. medizinische, friedliche und kriegerische Nutzungen der Radioaktivität LaCh Seite 1 von 7 1. Grundlagen der Atomtheorie... 3 Aufbau eines Atoms... 3 2. Eigenschaften der radioaktiven

Mehr

Neutrinophysik-Experimente

Neutrinophysik-Experimente Physik am Samstagmorgen 2007/2008 Schülertreffen am Max-Planck-Institut für Kernphysik 26. April 2008 Neutrinophysik-Experimente Der Kampf im Untergrund gegen den Untergrund W. Hampel Max-Planck-Institut

Mehr

Jetzt noch die Strahlung aus der Elektronenhülle. Hüllenstrahlung. Kein Radioaktiver Zerfall. Kapitel 4 1

Jetzt noch die Strahlung aus der Elektronenhülle. Hüllenstrahlung. Kein Radioaktiver Zerfall. Kapitel 4 1 Hüllenstrahlung Inhalt des 4.Kapitels Charakteristische Photonen- und Röntgenstrahlung - Röntgenfluoreszenz Augerelektronen Fluoreszenz- und Augerelektronenausbeute Bremsstrahlung Erzeugung von Röntgenstrahlung

Mehr

Atomphysik Klasse 9. Aufgabe: Fülle die freien Felder aus!

Atomphysik Klasse 9. Aufgabe: Fülle die freien Felder aus! 1. Was gibt die Massenzahl A eines Atoms an? Die Zahl der Neutronen im Kern. Die Zahl der Protonen im Kern. Die Summe aus Kernneutronen und Kernprotonen. Die Zahl der Elektronen. Die Summe von Elektronen

Mehr

Dunkle Materie-Experimente

Dunkle Materie-Experimente Dunkle Materie-Experimente Der Kampf im Untergrund gegen den Untergrund Hardy Simgen Max-Planck-Institut für Kernphysik Die Suche nach der Nadel im Warum ist sie so schwierig? Nadel und Heu sehen ähnlich

Mehr

37. Lektion Strahlenschutz und Dosimetrie. Reichweite und Abschirmung von radioaktiver Strahlung

37. Lektion Strahlenschutz und Dosimetrie. Reichweite und Abschirmung von radioaktiver Strahlung 37. Lektion Strahlenschutz und Dosimetrie Reichweite und Abschirmung von radioaktiver Strahlung Lernziel: Der beste Schutz vor radioaktiver Strahlung ist Abstand und keine Aufnahme von radioaktiven Stoffen

Mehr

Kernmodell der Quantenphysik

Kernmodell der Quantenphysik M. Jakob Gymnasium Pegnitz 10. Dezember 2014 Inhaltsverzeichnis In diesem Abschnitt 1.1 Aufbau 1.2 Starke Wechselwirkungen Aufbau Tröpfchenmodell Atomkerns Wesentliche Eigenschaften von n können im Tröpfchenmodell

Mehr

Radioaktivität, die natürlichste Sache der Welt (Anhang)

Radioaktivität, die natürlichste Sache der Welt (Anhang) Radioaktivität, die natürlichste Sache der Welt (Anhang) 6. Mai 2014 Inhaltsverzeichnis 1 Anhang 2 1.1 Mathematische Grundlagen.......................... 3 1.1.1 Logarithmieren.............................

Mehr

Neutronenaktivierung (NAK) Fortgeschrittenen Praktikum, SS 2008

Neutronenaktivierung (NAK) Fortgeschrittenen Praktikum, SS 2008 Fortgeschrittenen Praktikum, SS 28 1. Juli 28 Neutronenaktivierung (NAK) Fortgeschrittenen Praktikum, SS 28 Alexander Seizinger, Michael Ziller, Philipp Buchegger, Tobias Müller Betreuer: Georg Meierhofer

Mehr

Versuch O

Versuch O 1 Grundlagen Plancksches Wirkungsquantum Das Plancksche Wirkungsquantum gibt den Zusammenhang zwischen Energie und Frequenz wieder und verknüpft damit die Welleneigenschaft mit der Teilcheneigenschaft.

Mehr

Strahlungsarten. Ionisierende Strahlung kann Schäden am Körper verursachen. Wie stark die Schäden sind, ist von verschiedenen Dingen abhängig:

Strahlungsarten. Ionisierende Strahlung kann Schäden am Körper verursachen. Wie stark die Schäden sind, ist von verschiedenen Dingen abhängig: Drei Arten von Strahlung: Information Ionisierende Strahlung kann Schäden am Körper verursachen. Wie stark die Schäden sind, ist von verschiedenen Dingen abhängig: Dauer der Bestrahlung Stärke der Bestrahlung

Mehr

Versuch A07: Zählstatistik und β-spektrometer

Versuch A07: Zählstatistik und β-spektrometer Versuch A07: Zählstatistik und β-spektrometer 5. April 2018 I Theorie I.1 Das Zerfallsgesetz Instabile Atomkerne zerfallen spontan nach einem gewissen Zeitintervall dt, mit einer Wahrscheinlichkeit, die

Mehr

Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen γ-absorption (Ab) Herbstsemester Physik-Institut der Universität Zürich

Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen γ-absorption (Ab) Herbstsemester Physik-Institut der Universität Zürich Anleitung zum Physikpraktikum für Oberstufenlehrpersonen γ-absorption (Ab) Herbstsemester 2016 Physik-Institut der Universität Zürich Inhaltsverzeichnis 2 γ-absorption (Ab) 2.1 2.1 Einleitung........................................

Mehr

Versuch 24 Radioaktivität

Versuch 24 Radioaktivität Grundpraktikum der Fakultät für Physik Georg August Universität Göttingen Versuch 24 Radioaktivität Praktikant: Joscha Knolle Ole Schumann E-Mail: joscha@htilde.de Durchgeführt am: 6.3.213 Abgabe: 7.3.213

Mehr

Neutronen aus Kernreaktionen, welche in Teilchenbeschleunigern ausgelöst wurden Beispiel: < 0,5 ev 0,5 ev bis 10 kev 10 kev bis 20 MeV > 20 MeV

Neutronen aus Kernreaktionen, welche in Teilchenbeschleunigern ausgelöst wurden Beispiel: < 0,5 ev 0,5 ev bis 10 kev 10 kev bis 20 MeV > 20 MeV KERN-/TEILCHENPHYSIK Neutronen Neutronenquellen Freie Neutronen werden durch Kernreaktionen erzeugt. Dabei gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die sich nach der Neutronenausbeute, der Neutronenenergie

Mehr

Praxisseminar Strahlenschutz Teil 3.1: Biologische Wirkung ionisierender Strahlung

Praxisseminar Strahlenschutz Teil 3.1: Biologische Wirkung ionisierender Strahlung Praxisseminar Strahlenschutz Teil 3.1: Biologische Wirkung ionisierender Strahlung Nikolaus Arnold 14.03.2013 01.05.2013 Praxisseminar Strahlenschutz Teil 2: Ionisierende Strahlung 1 1 Inhalt Wiederholung

Mehr

Hauptseminar Quantenmechanisches Tunneln WS 2010/2011. Thema: Tunneln durch einfache Potentialbarrieren und Alphazerfall

Hauptseminar Quantenmechanisches Tunneln WS 2010/2011. Thema: Tunneln durch einfache Potentialbarrieren und Alphazerfall Hauptseminar Quantenmechanisches Tunneln WS 2010/2011 Thema: Tunneln durch einfache Potentialbarrieren und Alphazerfall Torben Kloss, Manuel Heinzmann Gliederung Was ist tunneln? Tunneln durch ein beliebiges

Mehr

Radioaktivität. Strahlenarten und Messgrößen

Radioaktivität. Strahlenarten und Messgrößen Radioaktivität Strahlenarten und Messgrößen Radioaktivität und Strahlenarten Radioaktivität ist die Eigenschaft von Atomkernen, sich unter Aussendung von ionisierender Strahlung umzuwandeln. Es gibt viele

Mehr