Kernphysik

Question 1

Was gibt die Halbwertszeit an?

Answer 1

Die Zeit nach der die Hälfte der vorhandenen Kerne zerfallen sind.

Question 2

Was ist das Formelzeichen für die Halbwertszeit?

Answer 2

T_½

Question 3

Was gibt N(t) an?

Answer 3

Die Anzahl der radioaktiven Atomkerne zur Zeit t.

Question 4

Was gibt N₀ an?

Answer 4

Die Anzahl der NOCH NICHT** **zerfallenen Atomkerne zum Zeitpunkt t = 0.

Question 5

Was entsteht bei einem Alphazerfall?

Answer 5

ein Heliumkern

Question 6

Was entsteht bei einem Beta^- Zerfall?

Answer 6

ein Elektron

Question 7

Was entsteht bei einem Beta⁺ Zerfall?

Answer 7

ein Positron

Question 8

Wie genau entsteht das Elektron beim Beta^- Zerfall?

Answer 8

Neutron => Proton + Elektron

Question 9

Wie genau entsteht das Positron beim Beta⁺ Zerfall?

Answer 9

Proton => Neutron + Positron

Question 10

Was entsteht bei einem Gamma-Zerfall?

Answer 10

elektromagnetische Strahlung

Question 11

Nuklidkarte:

Wie kommst du zum Zerfallsprodukt eines Alpha-Zerfalls?

Answer 11

2 Kästchen runter

2 Kästchen links

Question 12

Nuklidkarte:

Wie kommst du zum Zerfallsprodukt eines Beta^--Zerfalls?

Answer 12

1 Kästchen links

1 Kästchen oben

Question 13

Nuklidkarte:

Wie kommst du zum Zerfallsprodukt eines Beta⁺-Zerfalls?

Answer 13

1 Kästchen runter

1 Kästchen rechts

Question 14

Was ist A, Z und N?

Answer 14

• A = Massenzahl (Anzahl Neutronen + Anzahl Protonen)
• Z = Kernladungszahl
• N = Elementsymbol (weißt auf Anzahl der Protonen hin)

Question 15

Was ist:

Answer 15

Wasserstoff

Question 16

Was ist:

Answer 16

Deuterium

Question 17

Was ist:

Answer 17

Tritium

Question 18

Was ist ein Neutrino?

Answer 18

ein Nebenprodukt aus Kernspaltung/-fusion

Question 19

Welche Massenzahl hat Deuterium?

Answer 19

2

Question 20

Welche Massenzahl hat Tritium?

Answer 20

3

Question 21

Zeichne/Beschreibe den Aufbau eines Geiger-Müller-Zählerohrs

Answer 21

Question 22

Wie steht das Verhältnis zwischen der Spannung am Zählrohr und der Spannung am Festwiderstand aus, wenn KEINE Strahlung ins Zählrohr eintritt?

Answer 22

U_GMZ >>> U_R

R_GMZ >>> R_R

Question 23

Wie sieht das Verhältnis zwischen der Spannung am Zählrohr und der Spannung am Festwiderstand aus, WENN Strahlung ins Zählrohr eintritt?

Answer 23

U_GMZ <<< U_R

R_GMZ <<< R_R (Stromfluss bricht zusammen)

Question 24

Was misst das Geiger-Müller-Zählrohr?

Answer 24

Ob Strahlung da ist und in welcher Intensität, kann nicht identifizieren welche Strahlung

Question 25

**_Wie_** misst das **Geiger-Müller-Zählrohr**?

Answer 25

* Das Edelgas im Rohr wird durch die radioaktive Strahlung ionisiert * die Ionen und freien Ladungsträger werden im elektrischen Feld bewegt ==\> es fließt Strom * dieser Strom ionisiert weitere Teilchen ==\> **Stoßionisation** ==\> lawinenartig * daraus folgt: **großer Strom in Impulsen** (bringt Membran im Verstärker zum knacken)

Question 26

Was ist der **systematische Fehler** beim **Geiger-Müller-Zählrohr**?

Answer 26

Wenn es gerade knackt kann es keine weitere Strahlung wahrnehmen ==\> Alle Ausschläge während eines Knackens gehen Verloren

Question 27

Wie ist die **Nebelkammer** aufgebaut?

Answer 27

einfach Behältnis mit oben Glasplatte und innen gesättigtes Gas (Alkohol) mit Unterdruck (durch Pumpe oder Kolben)

Question 28

Wie entstehen die **Streifen** in der **Nebelkammer**?

Answer 28

* radioaktive Strahlung ionisiert die Atome vom Gas * die ionisierten Atome bilden “Kondensationskeime” * das Alkohol-Gas kondensiert an den Keimen ==\> **Streifen**

Question 29

Wie sehen die **Streifen** von **Alpha-Teilchen** aus?

Answer 29

kurz und dick

Question 30

Wie sehen die **Steifen** von **Beta-Strahlung** aus?

Answer 30

lang und dünn

Question 31

Warum sind die **Streifen** der **Alpha-Strahlung** _dicker_ als die der **Beta-Strahlung**?

Answer 31

weil Alpha-Teilchen **größer** sind und somit mehr Atome auf kürzerer Strecke stoßionisieren

Question 32

Warum sind die **Streifen** der **Beta-Strahlung** _länger_ als die der **Alpha-Strahlung**?

Answer 32

Elektronen bzw. Positronen sind **kleiner** als ein Helium-Kern, deswegen verlieren sie langsamer Energie und stoßionisieren Atome auf längere Strecke

Question 33

Woraus ergibt sich die **Bindungsenergie** in einem **Atomkern**?

Answer 33

Massendefekt ∗ Lichtgeschwindigkeit² (wie E=m\*c²)

Question 34

Worauf begründet sich der **Massendefekt**?

Answer 34

Das die **Masse eines Kerns** _stets_ **_KLEINER_** als die **Summe der Masse seiner Nukleonen** ist.

Question 35

Wie _berechnet_ man den **Massendefekt** eines **Atomkerns**?

Answer 35

zwei Möglichkeiten: * m_vor - m_nach (vor und nach Kernumwandlung) * m_{aller Nukleonen} - m_{praktisch gemessen}

Question 36

Wann wird bei einer **Kernumwandlung** _Energie_ **freigesetzt**?

Answer 36

Wenn die **Bindungsenergie** **pro Nukleon** abnimmt?

Question 37

Welches **Element** hat die **_kleinste_ Bindungsenergie pro Nukleon**?

Answer 37

**Eisen**