Radioaktive Strahlung: Arten und Unterschiede von Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung

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studywork

13.4.2021

Physik

radioaktive Strahlung (Alpha Strahlung, Beta Strahlung, Gamma Strahlung)

Fächer

Physik

Quantenphysik

Atomkern

Biologische wirkungen ionisierender strahlung, strahlenschutzmaßnahmen

Radioaktive Strahlung: Arten und Unterschiede von Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

Die radioaktive Strahlung ist ein faszinierendes Phänomen der Physik, das auf dem natürlichen Zerfall bestimmter Atomkerne beruht. In der Natur kommen drei Hauptarten radioaktiver Strahlung vor: Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung, die sich durch unterschiedliche Eigenschaften, Reichweiten und Abschirmungsmöglichkeiten auszeichnen. Jede dieser Strahlungsarten hat spezifische Merkmale bezüglich ihrer Durchdringungsfähigkeit, Ladung und Gefährlichkeit für biologisches Gewebe. Das Verständnis dieser Unterschiede ist wichtig für den Strahlenschutz in Medizin, Technik und Wissenschaft.

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13.4.2021

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RADIOAKTIVITÄT
RADIOAKTIVE STRAHLUNG
Unter
Radioaktivität verstent man die Fähigkeit bestimmter Kernarten (Radionuklide)
Sich unter Aussendu

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Radioaktivität und radioaktive Strahlung

Radioaktivität ist die Fähigkeit bestimmter Atomkerne $Radionuklide$ , sich spontan unter Aussendung von Strahlung umzuwandeln. Diesen Prozess nennt man radioaktiven Zerfall, der nicht durch äußere Einflüsse beeinflussbar ist.

Alpha-Strahlung (α-Strahlung)

Alpha-Strahlung entsteht, wenn ein Atomkern unter Aussendung eines Heliumkerns zerfällt. Sie tritt nur bei Kernen mit hoher Massenzahl auf $A>200$ .

Eigenschaften der Alpha-Strahlung:

Kann in magnetischen und elektrischen Feldern abgelenkt werden
Lässt sich bereits durch Papier abschirmen
Erreicht Geschwindigkeiten von etwa 10^7 m/s
Besitzt eine starke ionisierende Wirkung

Beispiel für Alpha-Zerfall:

₈₈²²⁶Ra → ₈₆²²²Rn + ₂⁴He

Wichtiger Begriff: Ionisierung bedeutet, dass Strahlung auf Materie trifft und dabei einzelne Elektronen aus der Hülle der Atome "herausgeschlagen" werden. Die zurückbleibenden Atome $Ionen$ sind dadurch elektrisch geladen.

Die Alpha-Strahlung Abschirmung ist relativ einfach - schon ein Blatt Papier reicht aus, was sie von außen betrachtet weniger gefährlich macht als andere Strahlungsarten.

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Beta-Strahlung

Beta-Strahlung $β-Strahlung$ entsteht beim radioaktiven Zerfall eines Atomkerns unter Aussendung eines Elektrons $β-Teilchen$ . Wichtig zu verstehen ist, dass dieses Elektron nicht aus der Atomhülle stammt, sondern beim Zerfall eines Neutrons in ein Proton und ein Elektron entsteht.

Eigenschaften der Beta-Strahlung:

Kommt nur bei Kernen mit Neutronenüberschuss vor
Lässt sich durch 4 mm dicke Aluminiumplatten abschirmen
Hat eine wesentlich geringere ionisierende Wirkung als Alpha-Strahlen
Kann durch magnetische und elektrische Felder abgelenkt werden
Die Geschwindigkeiten können bis zu 99% der Lichtgeschwindigkeit betragen

Beispiel einer Reaktionsgleichung für den Beta-Zerfall:

₉₀²³⁴Th → ₉₁²³⁴Pa + ₋₁⁰e + E(γ)

Vergleich: Die Beta-Strahlung Abschirmung erfordert dichtere Materialien als bei Alpha-Strahlung. Während Alpha-Strahlung schon durch Papier gestoppt wird, benötigt man für Beta-Strahlung etwa 4 mm Aluminium.

Im Vergleich der Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung Unterschiede ist die Beta-Strahlung in ihrer Durchdringungsfähigkeit und Gefährlichkeit zwischen Alpha und Gamma einzuordnen.

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Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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Radioaktivität und radioaktive Strahlung

Alpha-Strahlung (α-Strahlung)

Alpha-Strahlung entsteht, wenn ein Atomkern unter Aussendung eines Heliumkerns zerfällt. Sie tritt nur bei Kernen mit hoher Massenzahl auf $A>200$ .

Eigenschaften der Alpha-Strahlung:

Kann in magnetischen und elektrischen Feldern abgelenkt werden
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Beta-Strahlung

Eigenschaften der Beta-Strahlung:

Kommt nur bei Kernen mit Neutronenüberschuss vor
Lässt sich durch 4 mm dicke Aluminiumplatten abschirmen
Hat eine wesentlich geringere ionisierende Wirkung als Alpha-Strahlen
Kann durch magnetische und elektrische Felder abgelenkt werden
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Beispiel einer Reaktionsgleichung für den Beta-Zerfall:

₉₀²³⁴Th → ₉₁²³⁴Pa + ₋₁⁰e + E(γ)

Vergleich: Die Beta-Strahlung Abschirmung erfordert dichtere Materialien als bei Alpha-Strahlung. Während Alpha-Strahlung schon durch Papier gestoppt wird, benötigt man für Beta-Strahlung etwa 4 mm Aluminium.

Im Vergleich der Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung Unterschiede ist die Beta-Strahlung in ihrer Durchdringungsfähigkeit und Gefährlichkeit zwischen Alpha und Gamma einzuordnen.

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Gamma-Strahlung

Gamma-Strahlung $γ-Strahlung$ ist elektromagnetische Strahlung, ähnlich wie Licht, wird jedoch als einzelne Energieportionen $Quanten$ bei einem α- oder β-Zerfall aus dem Atomkern abgegeben.

Eigenschaften der Gamma-Strahlung:

Sehr energiereiche Strahlung, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet
Kann nur durch dicke $>15mm$ Bleiplatten wirksam abgeschirmt werden
Lässt sich durch elektrische und magnetische Felder nicht ablenken, da sie keine elektrische Ladung besitzt
Besitzt ebenfalls eine ionisierende Wirkung
Hat die größte Gamma-Strahlung Reichweite der drei Strahlungsarten

Schutzmaßnahmen: Für Schutz vor radioaktiver Strahlung in Physik und Medizin sind bei Gamma-Strahlung die stärksten Abschirmungen nötig. Dicke Bleiplatten oder Gamma-Strahlung Abschirmung durch Beton werden verwendet, wobei die Dicke des Betons deutlich größer sein muss als bei Blei.

Gemeinsame Eigenschaften aller drei Strahlungsarten:

Ionisierende Wirkung
Fähigkeit, Materie zu durchdringen
Abnahme mit zunehmender Entfernung
Unterschiedlich starke Ionisierung bei verschiedenen Elementen

In einer Alpha-, Beta-, Gamma-Strahlung Tabelle würde deutlich werden, dass bei der Frage "Welche Strahlung ist am gefährlichsten: Alpha-, Beta- oder Gamma?" die Antwort vom Kontext abhängt. Bei äußerer Exposition ist Gamma am gefährlichsten wegen der großen Reichweite, bei innerer Kontamination $z.B. durch Einatmen$ ist Alpha-Strahlung am schädlichsten aufgrund ihrer starken ionisierenden Wirkung.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Stefan S

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Samantha Klich

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Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

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Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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Beta-Strahlung

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Gamma-Strahlung

Gemeinsame Eigenschaften aller drei Strahlungsarten:

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