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Grundwissen

Aktivität eines Präparats

Aufgaben Aufgaben

Zur Charakterisierung der "Stärke" einer Strahlungsquelle verwendet man den Begriff der Aktivität A. Sie beschreibt die Zahl der Zerfälle ΔN in einer radioaktiven Quelle pro Zeiteinheit.

\[A = \frac{{{\rm{Anzahl\;der\;Zerfälle\;in\;der\;Probe}}}}{{{\rm{Messzeit}}}}\]
kurz
\[A = \frac{{\Delta N}}{{\Delta t}}\]

 

Größe SI-Einheit Alte Einheit Umrechnung
Aktivität A 1 Becquerel = 1 Bq = 1 s-1 1 Curie = 1 Ci 1 Ci = 3,7·1010 Bq

Hinweise

  • Die Aktivität einer radioaktiven Quelle ist umso höher, je mehr unzerfallene Kerne in der Quelle vorhanden sind.
  • Die Aktivität einer bestimmten Zahl unzerfallener Kerne ist umso höher, je größer die Zerfallswahrscheinlichkeit dieser Kerne ist (d.h. je kürzer die Halbwertszeit der Substanz ist).
  • Da die Kerne zeitlich unregelmäßig zerfallen, darf man für die Messung der Aktivität nicht zu kurze Messzeiten wählen (allerdings müssen die Messzeiten deutlich unter der Halbwertszeit liegen).
  • Die Aktivität A einer Quelle macht noch keine Aussage über die emittierte Strahlenart und deren Energie.

Beispiele für einige Aktivitätswerte

Die Aktivität ist auf 1 kg der jeweiligen Substanz bezogen
Pflanzliche und tierische Nahrungsmittel
ca. 40 Bq
Natururan
12·106 Bq
Uran-235
80·106 Bq
Radium-226
3,7·1013 Bq

Auch der Mensch strahlt. Der Standard-Mensch (70 kg; 20 - 30 Jahre) hat eine Aktivität von 9,1·103 Bq, was einem Mittelwert von 130 Bq/kg entspricht.

In der nebenstehenden Abbildung ist die auf ein Kilogramm bezogene Aktivität (spezifische Aktivität) des Menschen in der BRD, welche nur vom Isotop Cs-137 verursacht wird, in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt.

Man sieht, dass die spezifische Cs-Aktivität zur Zeit der Kernwaffentests in sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts und im Jahr 1986 bei der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl besonders hoch war.

Hinweis
Neben dem Isotop Cäsium-137 tragen eine Reihe weiterer radioaktiver Nuklide zur Aktivität des Menschen bei.


Bild vom Hamburger Bildungsserver

Herr Schlaumeier möchte mit nebenstehender Anordnung - unter Verwendung des Geiger-Müller-Zählrohrs der Schule - die Aktivität einer radioaktiven Quelle bestimmen.

Untersuche, ob das mit der nebenstehenden Anordnung möglich ist.

Erläutere, was er alles bedenken müsste, wenn er die Aktivität der Quelle nur annähernd abschätzen wollte.

 

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Aktivität eines Präparats

Übungsaufgabe