Radioaktivität Flashcards
(19 cards)
Wie ist das bohr’sche Atommodell aufgebaut?
Elektronen kreisen auf festen Bahnen (Energieniveaus) um den Atomkern. Beim Wechsel der Bahn wird Energie in Form von Licht aufgenommen oder abgegeben.
Wie ist das bohr’sche und Sommerfeld Atommodell um die 4 Quantenzahlen erweitert?
Das Bohr-Sommerfeld-Modell erweitert das Bohr’sche Modell:
* Hauptquantenzahl (n): Energie-Niveau des Elektrons.
* Bahndrehimpulsquantenzahl (l): Form der Bahn (0 ≤ l < n).
* Magnetquantenzahl (m): Orientierung der Bahn (-l bis +l).
* Spinquantenzahl (s): Eigenrotation des Elektrons (±½).
Was ist der Quantenspin und wie funktioniert er?
Eine intrinsische Eigenschaft von Teilchen (z. B. Elektronen), vergleichbar mit einer Eigenrotation – aber kein klassisches Drehen.
Der Spin ist quantisiert: Elektronen können nur +½ oder -½ haben.
Wie ist das Periodensystem aufgebaut?
- Zeilen (Perioden): geben die Anzahl der Elektronenschalen an.
- Spalten (Gruppen): Elemente mit ähnlichen Eigenschaften, gleiche Anzahl Außenelektronen.
- Ordnungszahl: Anzahl der Protonen im Kern.
- Metalle links, Nichtmetalle rechts, Übergangsmetalle in der Mitte.
Was ist ein Isotop?
Atome eines Elements mit gleicher Ordnungszahl (Protonenzahl), aber unterschiedlicher Massenzahl (unterschiedliche Neutronenzahl).
Was ist der Alphazerfall?
Heliumkerne mit kinetischer Energie.
* Sehr kurze Reichweite
* Sehr gravierender Schaden
Ordnungszahl - 2, Massenzahl - 4 + 4 2 He
Was ist Betazerfall?
Sehr schnelle Elektronen aus dem Atomkern. Ein Neutron wandelt sich in ein Proton um. Dabei wird ein Elektron (β⁻-Teilchen) und ein Antineutrino ausgesendet.
* Längere Reichweite als der Alphaterfall
* geringer Schaden als der Alphazerfall
Ordnungszahl + 1, 0 -1 e-
Was ist Gammazerfall?
Ein Atomkern gibt elektromagnetische Strahlung (Gamma-Photonen) ab, um überschüssige Energie loszuwerden.
Wie lautet das Zerfallsgesetz?
Die Zahl der noch nicht zerfallenen Kerne N(t) nimmt mit der Zeit exponentiell ab:
Formel:
N(t) = N₀ · e^(-λ·t)
* N₀: Anfangszahl der Kerne
* λ: Zerfallskonstante (charakteristisch für jedes Isotop)
* t: Zeit
Das Gesetz beschreibt, wie viele Kerne nach einer bestimmten Zeit noch vorhanden sind.
Wie funktioniert induzierte Kernspaltung?
Ein schwerer Atomkern (z.B. Uran-235) wird durch ein langsames Neutron getroffen und spaltet sich in zwei kleinere Kerne + weitere Neutronen + Energie.
Die freigesetzten Neutronen können weitere Kerne spalten → Kettenreaktion.
Was versteht man unter der kritischen Masse?
Die kleinste Menge spaltbaren Materials, die nötig ist, damit eine Kettenreaktion in Gang bleibt.
Unter der kritischen Masse: Reaktion erlischt.
Über der kritischen Masse: Reaktion kann selbstständig ablaufen.
Wie und vom wem wurde Radioaktivität entdeckt?
Radioaktivität wurde 1896 von Henri Becquerel entdeckt.
Er bemerkte, dass Uranverbindungen von selbst Strahlen aussenden, die Fotoplatten schwärzen – ohne Sonnenlicht.
Später erforschten Marie und Pierre Curie die Radioaktivität weiter und entdeckten neue radioaktive Elemente wie Polonium und Radium.
Wie funktioniert Kernfusion?
Zwei leichte Atomkerne (z. B. Wasserstoffkerne) verschmelzen zu einem schwereren Kern (z. B. Helium).
Dabei wird Energie freigesetzt, da die Masse der Produkte kleiner ist als die Masse der Ausgangsstoffe (Massendefekt).
Was ist der Massendefekt bei der Kernspaltung und Kernfusion?
Bei der Fusion oder Spaltung von Atomkernen ist die Masse der Produkte kleiner als die Summe der Massen der Ausgangsstoffe.
Die “fehlende” Masse wird in Energie (E = mc²) umgewandelt.
(Diese Energie wird als Strahlung oder Wärme frei.)
Wie funktioniert ein Leichtwasserreaktor?
Ein Kernreaktor, in dem Wasser als Moderator (bremst Neutronen) und Kühlmittel verwendet wird.
Im Reaktor werden Uran-235-Kerne durch Neutronen gespalten → es entstehen Energie, Spaltprodukte und neue Neutronen.
Die Energie wird genutzt, um Wasser zu erhitzen, das über Dampf eine Turbine antreibt und Strom erzeugt.
Wie funktionieren Kernspaltungsbomben?
Nutzen die ungesteuerte Kettenreaktion der Kernspaltung.
Durch das Zusammenführen von unterkritischen Massen (z. B. Uran-235 oder Plutonium-239) entsteht eine überkritische Masse.
Die freigesetzten Neutronen führen zu einer schnellen, explosiven Kettenreaktion, die große Mengen Energie in kurzer Zeit freisetzt.
Beispiel: Atombombe.
Was passierte in Tschernobyl?
Durch Bedienfehler und einen Konstruktionsfehler kam es zu einer unkontrollierten Kettenreaktion im Reaktor.
Die Leistung stieg stark an, Wasser verdampfte explosiv, der Reaktor explodierte, und es wurden große Mengen radioaktiver Stoffe freigesetzt.
Wo in Österreich ist die Strahlung am höchsten?
Die natürliche Strahlung ist am höchsten in Tirol und Salzburg, besonders in Granit- und Gneisgebieten.
Hauptursache: Radon-Gas aus dem Boden.
Welche genetischen Schäden entstehen bei Strahlung (somantisch und genetisch)?
- Somatische Schäden: betreffen den Körper selbst (z. B. Krebs, Organschäden).
- Genetische Schäden: betreffen die Erbanlagen, können an Nachkommen weitergegeben werden → Mutationen, Erbkrankheiten.
Schäden hängen von Dosis und Strahlenart ab.
