Seite 2: Strahlungsarten und Zählraten

Diese Seite konzentriert sich auf die Eigenschaften verschiedener Strahlungsarten Radioaktivität und die Messung von Radioaktivität.

Eine Aufgabe behandelt die Ablenkung von Alpha-, Beta- und Gammastrahlung im elektrischen Feld. Die Schüler müssen die Strahlungsarten den beobachteten Ablenkungen zuordnen und ihre Entscheidung begründen. Dies erfordert ein Verständnis der elektrischen Ladung und des Verhaltens der verschiedenen Strahlungsarten.

Example: Betastrahlung wird zur positiven Seite abgelenkt, da sie negativ geladen ist. Alphastrahlung wird zur negativen Seite abgelenkt, da sie positiv geladen ist. Gammastrahlung wird nicht abgelenkt, da sie elektrisch neutral ist.

Eine weitere Aufgabe befasst sich mit der Berechnung von Zählraten bei der Messung radioaktiver Strahlung. Die Schüler müssen die gemessene Zählrate um die Nullrate korrigieren, um die tatsächliche vom Strahler erzeugte Zählrate zu ermitteln.

Highlight: Die korrekte Bestimmung der Zählrate ist entscheidend für die genaue Messung der Aktivität Radioaktivität.

Seite 3: Zerfallsgesetz und Bindungsenergie

Auf dieser Seite werden fortgeschrittene Konzepte der Kernphysik behandelt, insbesondere das radioaktive Zerfallsgesetz und die Bindungsenergie von Atomkernen.

Eine Aufgabe beschäftigt sich mit der Anwendung des Zerfallsgesetzes zur Altersbestimmung. Die Schüler sollen berechnen, welcher Anteil des ursprünglich vorhandenen C-14 in 10.000 Jahre alten Höhlenmalereien noch vorhanden ist. Dies erfordert die Anwendung der Formel N(t) = N₀ · (½)^(t/T), wobei T die Halbwertszeit ist.

Example: Für C-14 mit einer Halbwertszeit von 5730 Jahren ergibt sich nach 10.000 Jahren ein Restanteil von etwa 23,8% des ursprünglichen C-14.

Eine weitere Aufgabe befasst sich mit der Berechnung des Massendefekts und der Bindungsenergie eines ¹²C-Kerns. Die Schüler müssen die Differenz zwischen der Masse des Kerns und der Summe der Massen seiner Bestandteile berechnen und daraus die Bindungsenergie ermitteln.

Highlight: Der Massendefekt und die Bindungsenergie sind fundamentale Konzepte zum Verständnis der Stabilität von Atomkernen und der Energiefreisetzung bei Kernreaktionen.

Seite 5: Praktische Anwendungen

Die fünfte Seite wendet physikalische Prinzipien auf praktische Beispiele an.

Example: Berechnung der Hangabtriebskraft und Geschwindigkeit beim Speed-Skifahren.

Highlight: Die praktische Anwendung von Bewegungsgleichungen wird demonstriert.

Seite 1: Grundlagen der Kernphysik

Die erste Seite des Tests behandelt grundlegende Konzepte der Kernphysik. Die Schüler müssen ihr Verständnis von Nuklidnotation und Kernaufbau demonstrieren.

Eine wichtige Aufgabe befasst sich mit der Radon-Zerfallsreihe. Die Schüler sollen die Entstehung des radioaktiven Nuklids Radon-222 nachvollziehen, das wesentlich zur natürlichen Radioaktivität auf der Erde beiträgt. Dazu müssen sie eine Zerfallsreihe vervollständigen und die jeweiligen Zerfallsarten angeben.

Highlight: Die Radon-Zerfallsreihe ist ein wichtiges Beispiel für natürliche Radioaktivität und zeigt die Entstehung von Radon-222 aus Uran-238.

Vocabulary: Nuklid - Ein Atomkern mit einer bestimmten Anzahl von Protonen und Neutronen.

Definition: Zerfallsreihe - Eine Abfolge von radioaktiven Zerfällen, bei der ein instabiles Nuklid über mehrere Zwischenschritte in ein stabiles Nuklid übergeht.