Ph B = 4,0 mt ein. Das magnetische Feld. herrscht im schattierten Bereich, das elektrische nur im Plattenkondensator.

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1 Ph Massenbestimmung von Elektronen Die Elektronenquelle EQ sendet Elektronen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aus. Die Elektronen treten durch die Lochblenden L 1 und L 2, wie abgebildet, in ein homogenes Magnetfeld mit der Flussdichte L 1 EQ L 2 L 3 B = 4,0 mt ein. Das magnetische Feld Schirm herrscht im schattierten Bereich, das elektrische nur im Plattenkondensator. Magnetfeld 6 a) Erläutern Sie eingehend, warum man durch geeignete Wahl der beiden Felder erreichen kann, dass nur Elektronen einer bestimmten Geschwindigkeit den Kondensator geradlinig passieren und danach nach unten abgelenkt werden. Zeichnen Sie dazu die Orientierung des magnetischen Feldes und die Polung des Kondensators in die Abbildung ein. 4 E b) Leiten Sie die Beziehung v = für die Geschwindigkeit der Elektronen nach L 3 her und B Elektronenquelle berechnen Sie die elektrische Feldstärke E im Kondensator für Elektronen mit 5,0 % der Vakuumlichtgeschwindigkeit. 7 c) Erläutern Sie, wie mithilfe obiger Anordnung bei bekannter Elektronenladung die Elektronenmasse m e bestimmt werden kann. Geben Sie hierzu alle relevanten Messgrößen an und beziehen Sie diese in eine Formel zur Berechnung von m e ein. 5 d) Bei großen Geschwindigkeiten ergeben sich merkliche Abweichungen von der Ruhemasse eines Elektrons. Berechnen Sie, bei welcher Geschwindigkeit diese Abweichung 10 % beträgt. 2. Bewegung im Magnetfeld Auf einem Laborwagen aus Kunststoff liegt eine quaderförmige Spule. Der Wagen rollt eine schiefe Ebene hinunter und durchquert dabei ein Magnetfeld, das senkrecht zur schiefen Ebene gerichtet ist. Für die folgenden Betrachtungen kann davon ausgegangen werden, dass das Magnetfeld ausschließlich zwischen den beiden Polen existiert und homogen ist. Die Reibung kann vernachlässigt werden. 3 a) Begründen Sie kurz, bei welcher Orientierung der Spule sich Induktionseffekte ergeben.

2 2 8 b) Die Anschlüsse der Spule sind nicht verbunden. Die folgenden Diagramme zeigen die Geschwindigkeit v des Wagens bzw. die induzierte Spannung U, die an den Anschlüssen abgegriffen werden kann, in Abhängigkeit von der Zeit t. v U 0 t 0 Beschreiben und erklären Sie das Zustandekommen der Diagramme. 5 c) Jetzt wird an die Anschlüsse der Spule ein Strommessgerät angeschlossen und der Vorgang wiederholt. Beschreiben Sie qualitativ, was sich an der der Bewegung des Wagens gegenüber Teilaufgabe b ändert. Für welche Zeitbereiche erwarten Sie einen Ausschlag des Strommessgeräts? 3. Gestörter Rundfunkempfang Ein Sportplatz ist einseitig von einem Zaun begrenzt, der vollständig mit Blech beschlagen ist. In größerer Entfernung vom Zaun befindet sich der Sendedipol eines UKW-Senders. Auf beiden Seiten des Zauns steht jeweils ein Sportler bzw. mit einem tragbaren Radio in einem bestimmten Abstand d vom Zaun. Trotz optimal eingestellter Empfänger haben beide sehr schlechten Radioempfang, doch kann einer der beiden Sportler t zum Sender durch eine geringfügige Veränderung seines Abstands vom Zaun die Empfangssituation deutlich verbessern, der andere nicht. 8 a) Erläutern Sie, warum anfangs beide Personen schlechten Radioempfang haben konnten und warum die Abstandsänderung nur bei einem der beiden zu einer Empfangsverbesserung führt. Im Metallzaun sind zwei Türen T 1 und T 2. Wenn beide offen sind, hat man hinter dem Zaun auf den skizzierten sechs Linien praktisch keinen Empfang. Der Abstand der Türmitten ist 10 m. T 1 P 11 b) Berechnen Sie die Wellenlänge und die Frequenz f des Senders unter Zuhilfenahme von Punkt P. Die Breite eines Kästchens in der Zeichnung entspricht 2 m in der Natur. Beschreiben Sie, an welchen Orten besonders guter Empfang herrscht. [zur Kontrolle: f = T Hz] 2 3 c) Bestimmen Sie eine mögliche Länge eines optimal abgestimmten Sendedipols. d Zaun d 60

3 3 Ph Elektrische Feldstrukturen Zwei geladene Kugeln und sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt A befindet sich genau in der Mitte zwischen den beiden Kugeln. Kugel trägt die Ladung Q 1 = + 3, As, der Betrag der Ladung auf Kugel ist halb so groß. B C 1 2 A 7 a) Bestimmen Sie Betrag und Richtung der elektrischen Feldstärke im Punkt A. 7 b) Ergänzen Sie in der obigen Abbildung die Richtungen der Feldlinien. Zeichnen Sie Äquipotentiallinien durch die Punkte A, B und C ein. 3 c) Wie stellt sich das elektrische Feld für einen Beobachter in sehr großer Entfernung dar? 6 d) Beschreiben Sie ein selbst gewähltes Phänomen aus der Natur oder aus der Technik (z. B. Gewitterentstehung oder Funktionsprinzip der Xerographie), bei dem elektrische Felder eine entscheidende Rolle spielen. 2. Gold-Cap-Kondensatoren Ein Gold Cap ist ein Kondensator mit sehr hoher Kapazität, der sich durch eine kleine Baugröße auszeichnet. Auf einem handelsüblichen Exemplar findet man die Aufschrift: Gold Cap 2,3 V 10 F. 3 a) Berechnen Sie die Plattenfläche, die ein Plattenkondensator bei einem Plattenabstand von 10 μm und einer Kapazität von 10 F hat? Zwei Gold Caps sind in der nachfolgenden Schaltung eingebaut. Der Schalter befindet sich zunächst in der Stellung A.

4 A B 4 R U 0 10 F Gold Cap 1 10 F Gold Cap 2 5 b) Die Spannung U 0 wird auf 2,0 V eingestellt. Bestimmen Sie die Ladung Q A des Gold Cap 1 und die Energie E A, die in seinem elektrischen Feld gespeichert ist. Nun wird der Schalter von der Position A in die Position B umgelegt. 8 c) Berechnen Sie die Spannung, die sich lange Zeit nach Umlegen des Schalters an den beiden Kondensatoren einstellt, und die Gesamtenergie in beiden Feldern. Erläutern Sie, warum nun weniger Energie in den Feldern steckt als bei Teilaufgabe b. 6 d) Statt des Gold Cap 2 soll nun eine Spule verwendet werden. Wieder wird zuerst der Schalter in Stellung A gebracht und dann auf B umgelegt. Skizzieren Sie qualitativ den zeitlichen Verlauf der Spannung am Gold Cap 1 und die Stromstärke durch den Widerstand ab dem Zeitpunkt des Umschaltens. 3. CD als Beugungsgitter Auf einer CD werden Informationen digital durch Vertiefungen in spiralförmigen Spurlinien gespeichert, die sich mit einem Laser im CD-Player auslesen lassen. Der Abstand g der nebeneinander liegenden Spurlinien beträgt 1,6 μm. Wenn man die Etikettbeschichtung der CD ablöst, kann man die CD als Beugungsgitter verwenden. Schirm Laser a 5 a) Der abgebildete Versuch soll zur Bestimmung der Wellenlänge des Lasers dienen. Skizzieren Sie das Interferenzbild auf dem Schirm und das Vorgehen zur Bestimmung der Wellenlänge. 6 b) Bei einem Versuch ergibt sich für den Abstand zwischen dem nullten und dem ersten Maximum 8,6 cm. Der Abstand zwischen CD und Schirm beträgt a = 20 cm. Berechnen Sie die Wellenlänge des verwendeten Lasers. 4 c) Beschreiben Sie die zu erwartenden Änderungen des Interferenzbildes, wenn der zunächst verwendete rote Laser durch einen grünen ersetzt wird und danach statt einer CD eine DVD verwendet wird, deren Spurlinien enger liegen. 60

5 1 Ph 12 - Astrophysik 1 1. Die Sonne Die Sonne ist für Astronomen von großer Bedeutung, da sie der nächstliegende Stern ist und der einzige, den wir im Detail untersuchen können. Wichtige Erkenntnisse über die Eigenschaften der Sonne erhält man durch die Untersuchung ihres Spektrums. Im Sonnenspektrum befindet sich bei der Wellenlänge λ = 656 nm eine starke Absorptionslinie, die sogenannte H α -Linie. 5 a) Erläutern Sie das Zustandekommen von Absorptionslinien im Sonnenspektrum. 4 b) Mithilfe der Serienformel des Wasserstoffatoms = R H 2 2 kann die λ n1 n2 Wellenlänge eines Photons berechnet werden, das beim Übergang eines angeregten Wasserstoffatoms im Zustand n 2 in einen energetisch niedrigeren Zustand n 1 ausgesandt wird. Dabei ist R H = 1, m -1 die Rydbergkonstante für Wasserstoff. Die H α -Linie entsteht bei einem Übergang in den ersten angeregten Zustand (n 1 = 2). Welches ist das Ausgangsniveau? Begründen Sie Ihre Behauptung. 7 c) Am Äquator braucht die Sonne für eine Rotation 24,4 Tage, was durch die Verschiebung der H α -Linie bestimmt werden kann: Nimmt man von verschiedenen Stellen der sichtbaren Sonnenscheibe ein Spektrum auf, so erscheint die H α -Linie bei unterschiedlichen Wellenlängen. Geben Sie hierfür eine Erklärung und bestimmen Sie die maximale Verschiebung der H α -Linie. Der Sonnenradius r beträgt 6, m. 4 d) Beschreiben Sie eine weitere Möglichkeit, mithilfe derer man Aussagen über die Rotationsgeschwindigkeit der Sonne erhalten kann. 5 e) Im Spektrum eines Hauptreihensterns vom Spektraltyp M5, dessen Temperatur niedriger ist als die der Sonne, erscheint die H α -Linie nur sehr schwach. Worauf ist dieser Effekt zurückzuführen? Im Zentrum der Sonne wird Energie durch die Fusion von vier Wasserstoffkernen zu einem Heliumkern freigesetzt. 6 f) Geben Sie die vollständige Reaktionsgleichung des Fusionsprozesses an und berechnen Sie die bei diesem Prozess freiwerdende Energie. Die Angabe von Zwischenprodukten ist nicht verlangt. 4 g) Warum findet das Wasserstoffbrennen nur im innersten Zentralbereich der Sonne statt?

6 2 2. Beobachtungen im Virgohaufen Die massereiche elliptische Galaxie M 87 im Zentrum des Virgohaufens ist 15 Mpc von uns entfernt. Ihre scheinbare Helligkeit beträgt 8,2. 7 a) Ermitteln Sie die Leuchtkraft von M 87 als Vielfaches der Sonnenleuchtkraft. 6 b) Bei spektroskopischen Untersuchungen stellte man im Jahr 2004 fest, dass sich mehrere planetarische Nebel auf annähernd kreisförmigen Bahnen um den Kern von M 87 bewegen. Der Bahnradius beträgt 65 kpc, die Geschwindigkeit 1, m. Berechnen Sie daraus die eingeschlossene Masse von M 87 als s Vielfaches der Sonnenmasse. 7 c) Da die auf der Erde gemessene Bestrahlungsstärke der am stärksten ausgeprägten Sauerstoffemissionslinie eines planetarischen Nebels nur maximal 1, W 2 m beträgt, braucht man für die Beobachtungen riesige Spiegel, wie z. B. die der ESO mit einem Durchmesser von 8 m. Berechnen Sie, in welcher Entfernung zur Erde eine Glühbirne mit der Leistung 100 W dieselbe Bestrahlungsstärke hätte. Vergleichen Sie mit der Entfernung Erde-Mond. Am 1. März 2007 wurde im Virgohaufen ein sehr helles Objekt entdeckt, die Supernova SN 2007af. 5 d) Erläutern Sie die Vorgänge im Zentrum eines Sterns, die zur Supernova (Typ II) führen. Gehen Sie dabei auch kurz auf die Entstehung schwerer Elemente ein. 60

7 3 Ph 12 - Astrophysik 2 1. Kollisionen im Sonnensystem Von Clyde W. Tombaugh wurde im Jahr 1930 Pluto entdeckt, der lange Zeit als neunter Planet geführt wurde. Etwa siebzig Jahre später fand man ein weiteres Objekt in unserem Sonnensystem, das sich als größer und massereicher als Pluto erwies. Dies führte dazu, dass im August 2006 Pluto degradiert wurde und man die neue Klasse der Zwergplaneten einführte. 3 a) Erläutern Sie kurz den Begriff Ekliptik. 7 b) Der Zwergplanet Pluto bewegt sich auf einer stark exzentrischen Bahn um die Sonne. Berechnen Sie den Perihelabstand r P Plutos. [zur Kontrolle: r P = 30 AE] Vergleichen Sie das Ergebnis mit der Neptunbahn und begründen Sie, warum Neptun und Pluto in absehbarer Zeit nicht zusammenstoßen werden. 4 c) Geben Sie zwei typische Unterschiede zwischen Planeten und Zwergplaneten an. 2. Sirius als Doppelstern Im Sternbild Großer Hund findet man das Objekt Sirius, das als hellster Fixstern am Firmament erscheint. Sirius ist jedoch ein Doppelstern in einer Entfernung von 8,6 Lj von der Erde. Die hellere Komponente, genannt Sirius A, hat eine Temperatur von 9900 K, die weniger helle Sirius B eine solche von K. Für die weiteren Betrachtungen soll vereinfachend angenommen werden, dass die beiden Komponenten sich auf kreisförmigen Bahnen mit einer Umlaufzeit von 50 Jahren um den gemeinsamen Schwerpunkt bewegen; ihr gegenseitiger Abstand beträgt 3, m. 7 a) Berechnen Sie mithilfe der gegebenen Daten die Gesamtmasse der beiden Sterne. [zur Kontrolle: m gesamt = 3,2 m ] Sirius A ist ein Hauptreihenstern mit der Leuchtkraft L Sirius A = 25 L. 6 b) Schätzen Sie hieraus die Massen von Sirius A und Sirius B ab. [zur Kontrolle: m Sirius A = 2,9 m ] 4 c) Begründen Sie, warum es sich bei Sirius B um einen Weißen Zwerg handelt. 5 d) Erstellen Sie ein Hertzsprung-Russell-Diagramm und tragen Sie Sirius A, Sirius B sowie die Sonne ein.

8 4 3. Galaxien im Sternbild Andromeda Im Sternbild Andromeda kann man mit bloßem Auge einen Nebel erkennen. Erst als E. Hubble in ihm δ-cephei- Sterne entdeckte, wurde klar, dass es sich dabei um eine Galaxie handelt. Die Schwankung der scheinbaren Helligkeit eines δ-cephei- Sterns in der Andromeda- Galaxie ist durch die nebenstehende Graphik wiedergegeben. 10 a) Ermitteln Sie mithilfe der Graphik die Entfernung der Andromeda-Galaxie. 6 b) Im Spektrum der Andromeda-Galaxie befindet sich die H α -Linie (Laborwellenlänge: λ α = 656,28 nm) bei 656,14 nm. Bestimmen Sie daraus die Radialgeschwindigkeit der Andromeda-Galaxie und begründen Sie, ob sich die Andromeda-Galaxie auf uns zu oder von uns wegbewegt. Ebenfalls im Sternbild Andromeda findet man die Galaxie TEX , ein Quasar mit einer Entfernung von 3, Lichtjahren. 4 c) Beschreiben Sie, wie die Entfernung eines solchen Quasars bestimmt werden kann. 4 d) Für die Andromeda-Galaxie gilt offensichtlich das Hubble-Gesetz nicht. Geben Sie hierfür einen Grund an. Daten ausgewählter Objekte im Sonnensystem 60 Objekt Große Halbachse a Umlaufszeit T Exzentrizität ε Venus 0,723 AE 0,615 a 0,007 Erde 1,000 AE 1,000 a 0,017 Jupiter 5,20 AE 11,86 a 0,048 Neptun 30,1 AE 164,8 a 0,009 Pluto 39,5 AE 247,7 a 0,25

9 1 Ph Neutron Im Jahr 1930 bestrahlten Walther Bothe und sein Assistent Herbert Becker Beryllium mit Alphateilchen der Energie 4,5 MeV. Neben einem Restkern entstand dabei eine damals noch unbekannte Art von Strahlung. Zwei Jahre später fand Chadwick heraus, dass diese Strahlung aus elektrisch neutralen Teilchen besteht, die etwa die gleiche Masse wie Protonen besitzen den Neutronen. 3 a) Geben Sie die Reaktionsgleichung zu obigem Experiment an. Gehen Sie vereinfachend davon aus, dass Beryllium ausschließlich aus dem Isotop 9 Be besteht. 7 b) Zeigen Sie durch Berechnung der freiwerdenden Bindungsenergie, dass diese Reaktion prinzipiell möglich ist. 3 c) Wenn man α-teilchen verwendet, deren kinetische Energie erheblich kleiner ist, dann tritt diese Reaktion nicht mehr auf, obwohl sie nach dem Energieerhaltungssatz immer noch ablaufen könnte. Warum ist das so? Wie alle Quantenobjekte besitzen auch Neutronen Welleneigenschaften und sind deshalb für die Untersuchung einiger Eigenschaften von Festkörpern geeignet, zum Beispiel für die Analyse der Kristallstruktur. Die Wellenlänge der verwendeten Neutronen muss dabei in der Größenordnung der Abmessung der zu untersuchenden Struktur liegen. Andernfalls erhält man keine verwertbaren Ergebnisse. 7 d) Leiten Sie aus der Formel von de Broglie her, dass für nichtrelativistische Neutronen folgender Zusammenhang zwischen der kinetischen Energie E und der Wellenlänge λ h² gilt: = 2m λ ² 5 e) Die kinetische Energie der in obigem Versuch erzeugten Neutronen liegt über 4,5 MeV. Zeigen Sie, dass diese Neutronen zu energiereich sind, um Strukturen von Atomgröße, also etwa m, untersuchen zu können. 7 f) Die Neutronen müssen daher vor ihrer Verwendung erheblich abgebremst werden. Zur Verfügung stehen folgende drei Möglichkeiten: 1. Die Neutronen werden durch einige Bleiplatten geleitet. 2. Die Neutronen werden durch Wasser geleitet. 3. Die Neutronen werden durch ein starkes Magnetfeld geleitet. Begründen Sie, welche der drei Varianten hierfür gut geeignet sind und welche nicht. 6 g) Von der Neutronenquelle bis zum Experimentierlabor legen die Neutronen einen 250 m langen Weg zurück. Freie Neutronen zerfallen mit einer Halbwertszeit von 11,7 Minuten. Begründen Sie, dass für die Strahlungsintensität bei Neutronen der Wellenlänge 0,1 nm der Zerfall auf diesem Weg keine nennenswerte Rolle spielt.

10 2. Wellenfunktionen 2 Im Diagramm ist der Verlauf eines eindimensionalen, endlich tiefen Potentialtopfs skizziert; darunter sind die Wellenfunktionen des Grundzustands und der ersten drei angeregten Zustände für ein gebundenes Elektron gezeichnet. 3 a) Begründen Sie, dass die Funktionen Φ e und Φ f keine Wellenfunktionen eines gebundenen Elektrons sein können. -r r 5 b) Die Werte der Wellenfunktionen Ψ a, Ψ b, Ψ c und Ψ d am Rand und außerhalb des Potentialtopfs sind nicht Null. Was bedeutet das für das betreffende Elektron? Inwiefern unterscheidet sich hier das quantenmechanische Weltbild von unserer klassischen Vorstellung? 4 c) Nun wird das Potential so verändert, dass der Potentialtopf tiefer ist. Wie verändern sich dadurch die Werte der Wellenfunktionen außerhalb des Potentialtopfs? Begründen Sie Ihre Antwort! 5 d) Sortieren Sie die Wellenfunktionen Ψ a, Ψ b, Ψ c und Ψ d nach der zugehörigen Energie. Begründen Sie die Wahl Ihrer Reihenfolge. 5 e) Das Elektron befinde sich in dem Zustand, der durch Ψ a beschrieben wird. Kennzeichnen Sie in der Zeichnung die Stellen zwischen -r und r eindeutig, an denen die Wahrscheinlichkeit, das Elektron anzutreffen, am größten bzw. am kleinsten ist. Begründen Sie jeweils kurz. Atommassen: Nuklid Atommasse / u Nuklid Atommasse / u 1 n 1, B 11, H 1, C 12, He 4, C 13, Li 6, N 14, Li 7, O 15, Be 9, O 16, B 10, O 17,

11 3 Ph Spektren Für die Identifikation der chemischen Zusammensetzung unterschiedlicher Objekte werden seit über 150 Jahren Absorptions- und Emissionsspektren verwendet. Jedes Element und jedes Molekül hat sein charakteristisches Spektrum, an dem es eindeutig identifiziert werden kann. In der Abbildung ist ein Ausschnitt aus dem Spektrum von atomarem Wasserstoff skizziert. Wasserstoff λ/nm 6 a) Beschreiben Sie ein Experiment, mit dem man den Teil des Spektrums eines Gases darstellen kann, der im Bereich des sichtbaren Lichts liegt. Wie kann durch geeignete Messungen die Wellenlänge einer Spektrallinie bestimmt werden? Für die Energiewerte E n der einzelnen Energieniveaus eines Wasserstoffatoms gilt: 1 En = 13,6eV mit n = 1, 2, 3, 4, 5,... n 2 4 b) Berechnen Sie die Energiewerte der fünf niedrigsten Niveaus und geben Sie die Ionisierungsenergie an. Zeichnen Sie damit ein Energieniveauschema. 4 c) Die folgenden Bilder zeigen Querschnitte durch die Orbitale zu den drei niedrigsten Energieniveaus. Die Dichte der Punkte (Grad der Schwärzung) ist ein Maß für den Betrag des Wertes der Wellenfunktion am jeweiligen Ort. Ordnen Sie jedem dieser Bilder das entsprechende Energieniveau zu. Geben Sie eine kurze Begründung für Ihre Entscheidung an. 4 d) Ein Elektron der kinetischen Energie 2,7 ev trifft auf ein Wasserstoffatom im ersten angeregten Zustand. Welche Übergänge in einen Zustand höherer Anregung können dabei auftreten? Zeichnen Sie diese Übergänge in das bei Teilaufgabe b gezeichnete Energieniveauschema ein. 3 e) Beurteilen Sie, welche der in Teilaufgabe d ermittelten Übergänge möglich sind, wenn das angeregte Wasserstoffatom von einem Photon der Energie 2,7 ev und nicht von einem Elektron getroffen wird.

12 4 BE 4 f) Zeigen Sie, dass ein angeregtes Wasserstoffatom, das sich im Zustand n = 3 befindet, sichtbares Licht beliebiger Wellenlänge absorbieren kann. 2. Atomkerne Die Energiegewinnung aus Atomkernen ist durch zwei verschiedene Prozesse möglich durch Kernspaltung und durch Kernfusion. Im nebenstehenden Diagramm ist die mittlere Bindungsenergie pro Nukleon über der Nukleonenzahl angetragen. 5 a) Erklären Sie anhand dieses Diagramms, warum Energiegewinnung sowohl durch Kernspaltung als auch durch Kernfusion möglich ist. E B /A in MeV b) Schätzen Sie mithilfe des Diagramms ab, wie viel Energie aus der Spaltung eines Gramms 235 U gewonnen werden kann. Gehen Sie vereinfachend davon aus, dass der Urankern in zwei etwa gleich große Bruchstücke gespalten wird. Bei dem Reaktorunfall von Tschernobyl wurden große Mengen radioaktiven Materials freigesetzt und zum Teil durch den Wind auch nach Deutschland transportiert, wo sie sich durch Regenfälle auf die Oberfläche niederschlugen. Zur radioaktiven Kontamination trug unter anderem der Betastrahler 137 Cs (T 1/2 = 30 a) bei. 4 c) Bei vielen Atomkernen, die zu viele Neutronen enthalten, wird dieses Missverhältnis durch einen Betazerfall korrigiert. Beschreiben Sie diesen Vorgang im Quarkmodell. 6 d) Beschreiben Sie die Wirkung von radioaktiver Strahlung auf die Zellen des menschlichen Körpers. Gehen Sie dabei auch auf mögliche Spätfolgen ein. 5 e) Der 137 Cs-Kern zerfällt in einen stabilen 137 Ba-Kern, der aus 56 Protonen und 81 Neutronen besteht. Begründen Sie unter Verwendung eines Potentialmodells für Atomkerne, warum ein solcher Kern stabil sein kann, obwohl er immer noch erheblich mehr Neutronen als Protonen enthält. 8 f) Geben Sie für jede der folgenden Aussagen an, ob sie richtig oder falsch ist und begründen Sie jeweils kurz Ihre Antwort. (1) Eine einige Meter entfernte radioaktive Quelle, die nur α-strahlung abgibt, ruft keine körperlichen Schäden hervor. (2) Bei radioaktiv belasteten Lebensmitteln kann durch starkes Erhitzen die radioaktive Strahlung auf ein unbedenkliches Maß reduziert werden. (3) Bei jedem radioaktiven Zerfall entsteht ein Neutrino. 60 (4) Radioaktivität hat an der Evolution einen maßgeblichen Beitrag. A