Radioaktive Strahlung

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Szintigraphie (Schilddrüsenuntersuchung) - Tomographie (PET) => 2 wo ausgesendete (emittierte) Teilchen erfolgt dabei eine Element- umwandlung? (ja/nein) Symbol der emittierten Teilchen Reichweite Art der Strahlung Abschirmung „Kernumwand- lungsgleichung" enc Beispiel An-App یا 238-206 8 der 8 zerfälle: 2(2). 8-16 2n- 16 92-16 = 76 x-Zerfall: Massenzahl ändert sich um -4 Kernladungszahl ändert sich um-2 a: X a: 226 a-Strahlung Heliumkerne -D" He bzw. 2 ja 날아 Radioaktivität 4-6cm Strahlungsarten Tochterkern Papier, Alufolie Heliumkern A-4 Z-24 Tochterkern 222 + a + a B--Strahlung * Elektronen Die B: 4X Elektron Tochterkern 90 B: 384 38 Sr => m= 82-76-6 wenige Meter -4mm Alu -3mm Blei ja z+₁Y+ je Tochterkern 90 + je B--Zerfall: Kernladungszahl ändert sich um +1 Massenzahl bleibt gleich Beispielaufgabe Begründe durch Berechnung, dass genau 8 a- und 6 B--Zerfälle stattfinden, damit der instabile Ausgangskern in den stabilen Endkern 20 Pb zerfällt. y-Strahlung Photonen (elektromagnetische Strahlung) Y: nein unendlich -Intensität nimmt exponentiell ab jedoch nicht vollständig y: 4X angeregter Kern 137 Ba 56 1X + Y 137 56Ba + y *akute Strahlen schäden * Spätschäden * Erbschäden Biologische Wirkung --4 ->Zellen werden davon beschädigt *ionisiert Strahlung trifft auf Zelle ·Strahlungsenergie wird von Molekülen aufgenommen - Elektronen werden herausgeschlagen od. Bindungen werden aufgebrochen chemisch reaktive Molekülformen (Radikale) 0,75+ -0,5 Strahlen- Krankheilen (elektr. geladen oder neutrall • Radikale reagieren mit anderen Molekülen - Zellschädigung 4 • biologische wirkung wird durch die Fiquivalentdosis erfasst 0,25- N(t) N(0) Radioaktivität 0,2 0,4 0,6 0,8 1 C-14- Methode 1,2 1,4 t 1/2 1.) Abstand: mehr Abstand- 2.1 Aufenthatsdauer verkürzen 3.1 Aktivität vermindern 4.) Abschirmung 5.1 Aufnahme vermeiden Schutz Die 5 A-Regeln x ・geringere Desis • man kann das Alter orgnischer Proben bestimmen * C-14 hat einen festen Anteil in allen Organismen Organismus stirbt ab + Anteil ab -tote Organismus nimmt keinen radioaktiven Kohlenstoff auf - die stabilen (nicht radioaktiven) Kohlenstoff isotope bauen sich nicht ab * durch den übergebliebenen Anteil (der Aktivtät) kann man das Alter bestimmen &mil Diagramm bestimmen - stellt das Verhältnis der Anzahl von den am Anfang vorhandenen Kohlenstoffisotopen mit denen, die jetzt noch vorhanden sind dar Größen Formelzeichen Einheit Höhenstrahlung -Strahlung, die von Kosmischen objenten ausgent *2.B. Milchstraße, Sonne I (t) Imp min Strahlungsintensität = Strahlung messen und vergleichen min Radioaktivität Nulleffekt -beschreibt Strahlungsintensität(impulsrate), wenn kein radioaktives Präparat -Messung d. Impulsrate mil radioaktiven Präparat Zählerrate muss von Nullpunkt subtrahiert werden Strahlung -Anzahl der Impulse je Zeiteinheit Aktivität A(+) 1Bq_1Imp_1 S S AN A(+) = 5 + Terrestrische Strahlung -Strahlung, die von Baumaterialien ausgent und Boden umgewandelten Kerne Halbwertszeit Formel Beschreibt... -stärke, der ionisierten -wie viele insta--die Zeit, nach der bile Kerne je Zeiteinheit zerfallen nur die Hälfte der instabilen Kerne vorhanden sind - AN... Anzahl der in At zerfallenen bzw. XH s, min, h Energiedosis D 1G4= ng Kg D= AE m -AE... Vom Körper mit der Masse m aufgenommene Energie H 1Sv= ΔΝ ACH) - D D 1 10 20 AE HQ.D Äquivalentdosis PD=DqD H=QxD J Kg AN ACH) α Bewertungsfak-tor Q D Q AE Po Strahlenart ß-, Y Neutronen A+ H m D Da + Dosisleistung Ро M SV a Millisievert/Jahr PD = Drehtisch Bleiblock mit Radium-Präparat ا سه سال 90 Atomkern (positive Ladung: Neutronen. Protenen Vakuum Goldfolie Helium-Teilchen Leucht- schirm Radioaktivität Mikroskop feststehend nach außen elektrisch neutral - geringe Reichweite stärker als Coulombkraft Beobachtung: *die meisten Heliumteilchen Erkenntnis! <da wenige Heliumteilchen abgelenkt durchdringen die Folie wurden, muss es im Atom enen un- * wenige wurden ab elenkt Aufbau von Atomen •Rutherford's Versuch Atomhülle (negative Ladung. Elektronen) Kräfte im Kern *durch die Coulombkraft würden sich die Protone im Kern abstoßen * durch die Kernkraft werden Protonen und Neutronen zusammengehalten Kerne des gleichen Elemtes können unterschiedlich viele Neutronen besitzen Isotope -haben unterschiedliche Massen Neutronen: n Protonen: p Elektronen: e durchdringbaren Bereich Cainen Kernl geben * Atomkern: -positiv geladen (Heliumteilchen sind pos., pos + pos Isotope stößt sich abl -klein. da nur wenige Helium- teilchen abgelenkt Alomkern ist 100 000-mal kleiner als ein Atom Ionen -Normal: Anzahl Protonen Anzahl Elektronen nach außen neutral -jedoch können der Hülle Elektronen hinzugefügt oder entfernt werden (durch radioaktive Strahlung) - mehr od weniger Elektronen als Protonen plon Nuklid: £X A-Massenzahl; A=Z+N X=Elementsymbol 2= Kernladungszahl Protonen N= A-2 "C: -14 Teilchen - 6 Protenen -8 Neuronen (14-6) Formel: B(t)= B(0) (1 ± 100)+ B(+) Exponentielles Wachstumi B(0) P (1+/-_-_2_ 100 + Beispielaufgabe 120 Aktivität in Bq 90- 60- 30 0- 0 4. (4) = ^ 16- 16 = 24 = 2 + 8 No = No (4) ₁ 1: No 16 Anfangsbestand prozentuale Zunahme/ Abnahme ) Wachstums-/ Abnahme- faktor Beliebiger Zeitpunkt - 2%3 Bestand zum beliebigen Zeitpunkt 4 = 32- + 12 16 20 Kehrbrüche 24 gleiche Basis 8 28 t in Tagen 32 36 Radioaktivität Zerfallsprozesse - mathematische Mittel Impulsrate Anzahl instabiler Masse eines radio- I (+) Kerne N(+) I(+)= I(0)*(N(+)=N(0)*(+)* N(+) No 1 2 + Anzahl der nicht zerfallenen Kerne Zum Zeitpunkt t Anfangsbestand nicht zerfallener Kerne Abnahmefaktor Aktiven Präparats m(t) M(+)=m(0)*(+ Beliebiger Zeitpunkt Halbwertszeit Berechne die Zeitdauer bis nur noch 1/16 des radioaktiven Nuklids vorhanden sind Nebelkammer Beobachtungsfenster Beleuchtung Nebelkammer Beobachtungsrichtung Halbleiterdetektor Füllgas Geiger-Müller-Zahlrohr Endfenster-Zählrohr Kolbenbewegung (erzeugt Unterdruch in der Kammer) isolierende Durchführung R UBatt Radioaktives Präparat Nachweis radioaktiver Strahlung. Impuls Zähler 0000 Radioaktivität 1 * Nebelspuren durch radioaktive strahlung Strahlung ionisiert Luft →→ Unterdruck ein Teil d. Wassers wird gasförmig & Flüssigkeitsdipole bilden einen Tropfen um das pos. geladene lon - Nebelbahn * *Halbleiterdio de Colicke Grenzschicht) in spelrrichtung Rekombination freie Ladungsträger durch Wechselwirkung mit der Strahlung (Energiezufuhr - Paar- bildung von Elektronen + positiven Löchern) + Strom fluss radioaktive Strahlung + zwischen Bestandteilen der Wechselwirkung Strahlung und den Gasatomen herausgeschlagene frei bewegliche Elektronen und pos. Gasionen 1. Gasionen Minuspol) elektrischer Strom 2. Elektronen Pluspol ៤០០០