C. Abituraufgabe MV GK 2006 B1

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1 biuraufgabe MV GK 26 B1 Die bbildung zeig einen usschni einer Nuklidkare. Die Linie k wird im Bereich leicher Kerne als Sabiliäslinie bezeichne. omkerne auf oder dich neben dieser Linie sind sabil. 1. Erläuern Sie kurz die Eigenschafen der omkerne, die außerhalb der Sabiliäslinie liegen. Kerne außerhalb der Sabiliäslinie geben aufgrund ihrer großen usmaße lpha Srahlung und aufgrund des Ungleichgewichs zwischen Proonen und Neuronen Bea Srahlung ab. Die bgabe der radioakiven Srahlung erfolg in bhängigkei der spezifischen Halbwerszei uner nnäherung an die Sabiliäslinie. biuraufgabe MV GK 26 B1 2. Bei den im Diagramm gekennzeichneen omkernen und B handel es sich um isoope Kerne Nennen Sie die Merkmale solcher isooper omkerne. Isoope Kerne sind die Kerne eines Elemens, d.h. sie besizen die gleiche Proonenzahl, jedoch eine unerschiedliche nzahl von Neuronen. biuraufgabe MV GK 26 B1 2. Bei den im Diagramm gekennzeichneen omkernen und B handel es sich um isoope Kerne Idenifizieren Sie die Kerne und B und geben Sie diese in einer üblichen Symbolschreibweise der Kernphysik an. Kern : nzahl der Proonen: 6 nzahl der Neuronen: C Kern B: nzahl der Proonen: nzahl der Neuronen: 15 6 C 6 9 1

2 biuraufgabe MV GK 26 B1 2. Bei den im Diagramm gekennzeichneen omkernen und B handel es sich um isoope Kerne Einer der Kerne is ein β und der andere ein β + Srahler. Geben Sie den β Srahler an und begründen Sie Ihre Enscheidung. Kern B is ein Bea Minus Srahler. Für die nnäherung an die Sabiliäslinie wandel sich im Kern ein Neuron in ein Proon um. biuraufgabe MV GK 26 B1 3. Lebende Organismen weisen soffwechselbeding eine Mischung von sabilen C und radioakiven C 14 Kernen in einem konsanen Verhälnis auf. Die kiviä pro Gramm Kohlensoff beräg =,256 Bq. Sirb der Organismus, veränder sich das Verhälnis, da keine radioakiven C 14 Kerne mehr aufgenommen werden. Die im Organismus vorhandenen radioakiven C 14 Kerne zerfallen mi der Halbwerzei ½ = 5736 a. Ensprechend dem Zerfallsgesez e λ...zerfallskonsane nimm die kiviä ab Zeigen Sie, dass für die nach dem od des Organismus versrichene Zei gil:,256bq 8275aln biuraufgabe MV GK 26 B1 gesuch :,256Bq 5736a e,256bq 8275aln e e ln ln,256bq 8275aln 2

3 biuraufgabe MV GK 26 B Bei Unersuchungen von Holzproben des oenschiffes von Pharao Sesosris III konnen rchäologen mi der C 14 Mehode noch eine kiviä von =,164 Bq pro Gramm Kohlensoff messen. Berechnen Sie daraus das ler dieser Holzproben.,164Bq,256Bq 5736a gesuch : Lösung :,256Bq 8275aln,256Bq 8275aln,164Bq 3685a biuraufgabe MV LK 26 P1 Das Kohlensoffisoop C 14 wird dazu genuz, um archäologisch junge organische Maerialien zu daieren. Das Kohlensoffisoop C 14 enseh in der mosphäre aus dem Sicksoff der Luf durch Beschuss mi Neuronen, die ein eil der Höhensrahlung sind. Geben Sie die Reakionsgleichung an N n 14 1 p C C 1 n Formal möglich, ri jedoch nich auf. biuraufgabe MV LK 26 P1 Bei einem Knochenfund wurde fesgesell, dass der C 14 neil nur noch,5% des heuigen beräg. uf welches ler des Knochenfundes kann man daraus schließen? Inhalliche Lösung:, , a(afelwerk) gesuch: 3573a1719a 3 3

4 biuraufgabe MV LK 26 P1,5, 573a Bei einem Knochenfund wurde fesgesell, dass der C 14 neil nur noch,5% des heuigen beräg. uf welches ler des Knochenfundes kann man daraus schließen? rechnerische Lösung : e ln ln 8 a 4 1, a 4 1,211 a 573a biuraufgabe MV LK 26 P1,5, 573a Bei einem Knochenfund wurde fesgesell, dass der C 14 neil nur noch,5% des heuigen beräg. uf welches ler des Knochenfundes kann man daraus schließen? alernaive rechnerische Lösung: 1 2 ln 2 ln ln 8 573a 1719a =3 biuraufgabe MV LK 26 P1 Bei anderen organischen Subsanzen aus einem Grab miss man für eine Probe von m = 1, g uner bzug des Nulleffeks noch eine C 14 kiviä von 7,5 min 1. Für eine Vergleichsprobe der gleichen organischen Subsanz aus der heuigen Zei wird uner bzug des Nulleffeks die kiviä,9 min 1 gemessen. Welches ler läss sich der Probe zuordnen? 1 7,5min,9min 573a gesuch : 1 Lösung (siehe vorherige ufgabe): ln,9 ln 7,5 573a 4483a Der Probe läss sich ein ungefähres ler von 45 Jahren zuordnen. 4

5 N ln N B N N N ln nnahme: Zur Zei = is noch kein Kern zerfallen. N N N B NB ln 1 N Gehen Sie darauf ein, welche Größenordnung haben solle. Beschreiben Sie die Uran Blei Mehode, oder die 14 C Mehode für eine lersbesimmung. Die Messung ha eine ausreichende Genauigkei, wenn bereis die Hälfe der Kerne zerfallen is. NB N 1 Beschreibung der 14 C Mehode siehe ufzeichnungen bzw. Buch Berechnen Sie die nzahl der noch im Holz befindlichen 14 C ome. N N N ,81 min 573a 2,81 min min N 1,21 5

6 Vor wie viel Jahren sarb der Baum ab? N 1, a m 3g gesuch : N ln N Welche Masse ha ein C om? Wie viel ome sind in 3g enhalen? N? 2.2. Vor wie viel Jahren sarb der Baum ab? Welche Masse ha ein C om? mc 27,1u,11,661 kg 26 1,99 1 kg N 1,21 573a m 3g gesuch : N? Wie viel ome sind in 3g enhalen? m,3 kg 24 N 1, m 1,991 kg C N ln N Wie viel der C ome sind N ome? N N 11 1, , Vor wie viel Jahren sarb der Baum ab? N ln N N 1,21 N 1, a m 3g gesuch : 1,51 1 ln 1, a 19a 6