Radioaktivität

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Kern wird jedes Proton von allen übrigen abgestoßen, während nur die benachbarten Nukleonen anziehende Kräfte auf das Proton ausüben. BEISPIEL: AP 2016 Im Atomkern wirken elektrische Kräfte und Kernkräfte. Vergleichen Sie beide Kraftarten hinsichtlich Reichweite und Wirkung. Merke Elektrische Kraft: große Reichweite; Abstoßung zwischen der Protonen im Kern Kernkraft geringe Reichweite; Anziehung zwischen benacbarten Nukleonen (Innerhalb des Wirkungsbereichs der Kernkraft ist diese viel größer als die elektrische Kraft.) 6. Das Zerfallsgesetz Radioaktive Zerfälle sind Zufallsprozesse. Mann kann zwar nicht vorhersagen, wenn ein bestimmter Atomkern zerfällt, aber man kennt den Zusammenhang zwischen der Anzahl der radioaktiven Kerne in Abhängigkeit von der Zeit Der radioaktive Zerfall wird durch einer Exponentialfunktion beschrieben: O t N₁-N₂ (₂) N₁: Anzahl nicht zerfallener radioaktiver Kerne zu einem bestimmten Zeitpunkt t N.³ Anzahl nicht zerfallener radioaktiver Kerne zum Zeitpunkt_t=0_ T: Halbwertszeit Besteht eine Präparat nur aus einem radioaktiven Isotop, so nimmt seine Aktivität exponentiell ab: į Į Į Į J A.-A. (2) z z O A.· Aktivität (in Bq) nach der Zeit t A: Aktivität (in Bq) zu Beginn der Messung Für die Masse aller radioaktiven Kerne gilt m.-m. (¹₂) Aufgabe 1: Aus den Überresten der Otzi-Mumie wurden 0,500g Kohlenstoff entnommen. die noch 1,59-10° Atome des Radionuklids C-14 enthielten (Messung) 1,00g Kohlenstoff von lebenden Organismen enthält 6,00-10ª C-14 Atome_ (T. = 5730a) Auſgabe 2: 32 Tage nach dem Reaktorunfall in Tschernobyl wurden für die in 11 Frischmilch enthaltenen Radionuklide lod-131 und Caesium-137 die Aktivitäten 25 Bq und 200 Bq gemessen. (Td=8,0d und T=30a) Welche Gesamtaktivität war zu Beginn dieser Zeilspanne von 23 Tagen vorhanden? (2) Wirkungen und Nachweis radioaktiver Strahlung Durch radioaktive Strahlung.... a) werden Filme durch die Verpackung hindurch belichtet. b) wird die Luft zwischen zwei Elektroden leitfähig gemacht, dh ionisiert (Versuch: Funkenstrecke) IONISATION Wenn Strahlung auf eine Materie trifft, werden einzelne Elektronen aus den Hüllen der Atome herausgeschlagen. Die Restatome" sind dann nicht mehr elektrisch neutral, sondern positiv geladen. Die herausgelösten Elektronen lagern sich an neutrale Atome an, dh. es entstehen negativ geladene lonen. Nachweisgerät: Das Geiger-Müller-Zählrohr (AB) c) bilden sich in der Nebelkammer sogenannte Nebelspuren. Nachweisgerät Die Wilson'sche Nebelkammer (AB) Ergebnis: Radioaktivität ist die Eigenschaft bestimmter Stoffe, sich spontan und unter Emission von Strahlung in andere Stoffe umzuwandeln. Trifft radioaktive Strahlung auf Materie, so werden lonenpaare erzeugt. Man nennt die Strahlung daher auch ionisierenden Strahlung. 4) Der radioaktive Zerfall DER Q-ZERFALL instabiler Kern 226 Ra (Radium) Kernzerfall Emission He (-Teilchen) Bismut Tallium Beim -Zerfall wird ein -Teilchen (Helium-Kern) aus dem Atomkern herausgeschleudert. Kernreaktionsgleichung 226 "Ra — Rn + He + • y²₁ -Teilchen "Rn (Radon) Begleiterscheinung Beispiel Bi-212 ist ein-Strahler. Geben Sie die Kernreaktionsgleichung an. Bi ————Tl + He + y TI - DER B-ZERFALL CS (Casium) Beim 3-Zerfall wird ein B-Teilchen (Elektron) aus dem Atomkern herausgeschleudert. AP-Achtung: Was passiert im Kern?” - Kernreaktionsgleichung Cs e Beta-Teilchen (Elektron) Im Kern zerfällt ein Neutron ist ein Proton und ein Proton und ein Elektron. Das Elektron wird aus dem Kern geschleudert und das Proton verbleibt im Kern. n P + e 137 ³²Ba + e + g 56 Ba (Barium) Elektron Strontium Beispiel: In den USA fand man eines der ältersten Gesteinsproben. Sie enthält einen B-Strahler, bei dessen Verfall Sr-87 entsteht. Ermitteln Sie den ß-Strahler mit einer Kernreaktionsgleichung. "Rb Sr + e + y Rubidium Aufgabe 1: N (t) = N₁ (1₂) ² 1.59-10-3,00-10 1,59-1010 = (1/2) ³5 3,00-10¹ 1.59-10-3,00-10¹ (₂) log, (9-4)=57300 log₁2 3,00-100 t=525-10 a (¹2) 57300 - a t = log₁4 (300)- 5730 a (t-5248,31a) 5730a Achtung falsch! 1:3,00-10* A: O'tzi lebte vor ca. 5250 Jahren. Zerfallsgesetzt (qualitativ): Von einer radioaktiven Substanz zerfällt innerhalb von gleichen Zeitspannen stets ein konstanter Bruchteil der zu Beginn der jeweiligen Zeitspannen vorhandenen Atomkerne. EMISSION VON V-STRAHLEN 137m Ba wwwww Beim -Zerfall ist aus einem energiereicheren Bariumkern lediglich ein energieärmerer Bariumkern geworden. Die Energiedifferenz zwischen beiden Zuständen wird in Form von elektromagnetischer Strahlung abgegeben. y-Strahlung ist keine Teilchenstrahlung und immer Begleiterscheinung von ~-und B-Strahlung 137 56 Ba- 137. Ba + y Ba