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Energiebilanz beim Alpha-Zerfall - Überlegung mit Atomen (Animation)
Die Animation zeigt die Überlegungen zur Bestimmung der Energiebilanz beim Alpha-Zerfall durch die Betrachtung des gesamten Atoms.
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Zum DownloadEnergiebilanz beim Beta-Minus-Zerfall - Überlegung mit Kernen (Animation)
Die Animation zeigt die Überlegungen zur Bestimmung der Energiebilanz beim Beta-Minus-Zerfall durch die Betrachtung des Atomkerns.
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Zum DownloadEnergiebilanz beim Beta-Minus-Zerfall - Überlegung mit Atomen (Animation)
Die Animation zeigt die Überlegungen zur Bestimmung der Energiebilanz beim Beta-Minus-Zerfall durch die Betrachtung des gesamten Atoms.
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Zum DownloadMÖSSBAUER-Effekt - Anregung durch Absorption eines Gammaquants (Animation)
Die Animation zeigt die Anregung eines Atomkerns durch die Absorption eines Gammaquents.
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Zum DownloadMÖSSBAUER-Effekt - Energieabgabe durch Emission eines Gammaquants (Animation)
Die Animation zeigt die Energieabgabe eines Atomkerns durch die Emission eines Gammaquants.
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Zum DownloadMÖSSBAUER-Effekt - Rückstoß des emittierenden Kerns (Animation)
Die Animation zeigt den Rückstoß eines Atomkerns bei der Emission eines Gammaquants.
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Zum DownloadMÖSSBAUER-Effekt - Energievergleich (Animation)
Die Animation zeigt die unterschiedlichen Energieen von angeregtem Kern und emittiertem Gammaquant.
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Zum DownloadMÖSSBAUER-Effekt - Versuchsprinzip (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtung des Versuchs zum Nachweis des MÖSSBAUER-Effektes.
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Zum DownloadGammastrahlung von Radium (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs zur Untersuchung der γ-Strahlung von Radium.
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Zum DownloadZerfallsreihen (Animation)
Die Animation zeigt den Ablauf der vier natürlichen Zerfallsreihen.
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Zum DownloadHenri BECQUEREL - Uransalz auf Fotoplatte (Animation)
Die Animation zeigt die Anordnung von BEQUEREL bei der Entdeckung der radioaktiven Strahlung.
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Zum DownloadAltersbestimmung mit der Radiocarbonmethode (Animation)
Die Animation zeigt die prinzipielle Funktionsweise der Altersbestimmung mit der Radiocarbonmethode am Beispiel eines Baumes.
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Zum DownloadEntdeckungsgeschichte des Neutrons - Versuch von JOLIOT-CURIE (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtung des Versuchs des Ehepaars JOLIOT-CURIE.
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Zum DownloadEntdeckungsgeschichte des Neutrons - Hypothese von JOLIOT-CURIE (Animation)
Die Animation zeigt die Kollision eines Gammaquants mit einem Proton als Hypothese des Ehepaars JOLIOT-CURIE zur Erklärung der Beobachtung in ihrem…
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Zum DownloadVersuch von CHADWICK - Versuch (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs von CHADWICK.
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Zum DownloadVersuch von CHADWICK - Erklärung (Animation)
Die Animation zeigt die Erklärung für die Beobachtungen des Versuchs von CHADWICK auf atomarer Ebene.
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Zum DownloadNeutronen - Zerfall (Animation)
Die Animation zeigt den \(\beta^-\)-Zerfall von Neutronen.
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Zum DownloadNachweis von ionisierender Strahlung mit dem Elektroskop (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau und die Durchführung von 4 verschiedenen Teilversuchen zum Nachweis von ionisierender Strahlung mit dem Elektroskop.
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Zum DownloadNeutronenmasse aus Stoßversuchen (Animation)
Die Animation zeigt die prinzipiellen Vorgänge bei der Bestimmung der Neutronenmasse aus Stoßversuchen und die in der Rechnung genutzten…
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Zum DownloadNachweis von Gammastrahlung (Animation)
Die Animation zeigt den Austritt verschiedener Strahlungsarten aus einem radioaktiven Präparat.
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Zum DownloadWechselwirkungen - Elektromagnetische Wechselwirkung - Beispiel (Animation)
Die Animation zeigt ein Beispiel für die Vermittlung der elektromagnetischen Wechselwirkung: ein Elektron emittiert ein Photon, das vom anderen…
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Zum DownloadFusionswahrscheinlichkeit
- Protonen müssen genug Energie besitzen, um die Coulombkräfte zu überwinden, um fusionieren zu können.
- Trotz der hohen Temperatur in der Sonne besitzen auch hier nicht genug Protonen genug Energie.
- Der Tunneleffekt im quantenmechanischen Modell erklärt, warum dennoch ausreichend Kernfusionen stattfinden.
- Protonen müssen genug Energie besitzen, um die Coulombkräfte zu überwinden, um fusionieren zu können.
- Trotz der hohen Temperatur in der Sonne besitzen auch hier nicht genug Protonen genug Energie.
- Der Tunneleffekt im quantenmechanischen Modell erklärt, warum dennoch ausreichend Kernfusionen stattfinden.
Ionisierende Strahlung in Chemie und Biologie
- Ionisierende Strahlung wird zur Schädlingssterilisation und zur Reduzierung der Keimfähigkeit genutzt.
- Radioaktive Substanzen werden zum Tracing eingesetzt und geben Aufschluss über den Ablauf chemischer und biologischer Prozesse.
- Ionisierende Strahlung kann die Farbe von Edelsteinen beeinflussen.
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- Ionisierende Strahlung kann die Farbe von Edelsteinen beeinflussen.
Ionisierende Strahlung in der Medizin
- Auch in der Medizin werden radioaktive Isotope als Tracer eingesetzt (Szintigraphie).
- Besonders wichtig ist hier die Positronen-Emissions-Tomographie (PET).
- Radionuklidtherapie kann auch zur Schmerzlinderung eingesetzt werden.
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- Besonders wichtig ist hier die Positronen-Emissions-Tomographie (PET).
- Radionuklidtherapie kann auch zur Schmerzlinderung eingesetzt werden.
Ionisierende Strahlung in der Technik
- Mit ionisierender Strahlung können Dicken gemessen, Werkstoffe geprüft und Lecks detektiert werden.
- Radionuklidbatterien betreiben Herzschrittmacher und werden in der Raumfahrt genutzt.
- Mit ionisierender Strahlung können Dicken gemessen, Werkstoffe geprüft und Lecks detektiert werden.
- Radionuklidbatterien betreiben Herzschrittmacher und werden in der Raumfahrt genutzt.
Streuexperiment
- Mit Streuexperimenten kann man den Aufbau und die Struktur von kleinsten Teilchen untersuchen.
- Das zu untersuchende Objekt wir mit schnellen Teilchen beschossen, die am Objekt gestreut werden.
- Aus der räumlichen Verteilung der gestreuten Teilchen werden Rückschlüsse auf die Struktur des Objektes gezogen.
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Kernkraft
- Die Kernkraft basiert auf der starken Wechselwirkung
- Die Kernkraft sorgt bei kleinen Nukleonenabständen von etwa \(0{,}5\,\rm{fm}\) bis \(2{,}5\,\rm{fm}\) für eine Anziehung der Nukleonen und hält somit den Atomkern zusammen.
- Die Kernkraft ist wesentlich stärker als die Gravitationswechselwirkung oder die elektromagnetische Wechselwirkung.
- Für den Radius eines Atomkerns gilt näherungsweise \({{r_k} = 1{,}4 \cdot {10^{ - 15}}\,\rm{m} \cdot \sqrt[3]{A}}\), wo \(A\) die Nukleonenanzahl ist.
- Die Kernkraft basiert auf der starken Wechselwirkung
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- Die Kernkraft ist wesentlich stärker als die Gravitationswechselwirkung oder die elektromagnetische Wechselwirkung.
- Für den Radius eines Atomkerns gilt näherungsweise \({{r_k} = 1{,}4 \cdot {10^{ - 15}}\,\rm{m} \cdot \sqrt[3]{A}}\), wo \(A\) die Nukleonenanzahl ist.
Energiebilanz bei Kernreaktionen
- Der Q-Wert einer Kernreaktion ist die Summe der nach der Kernreaktion vorliegenden kinetischen Energien und der Anregungsenergie \({E^*}\left({\rm{Y}}\right)\) von \(\rm{Y}\) vermindert um die vor der Reaktion vorliegenden kinetischen Energien.
- Ist der Q-Wert positiv, so ist die Kernreaktion exotherm, ist der Q-Wert negativ, so ist die Kernreaktion endotherm.
- Der Q-Wert lässt sich berechnen als die Differenz der Ruheenergien vor der Reaktion und der Ruheenergien nach der Reaktion: \(Q = \left( {{m_0}\left( {\rm{x}} \right) \cdot {c^2} + {m_0}\left( {\rm{X}} \right) \cdot {c^2}} \right) - \left( {{m_0}\left( {\rm{y}} \right) \cdot {c^2} + {m_0}\left( {\rm{Y}} \right) \cdot {c^2}} \right)\)
- Der Q-Wert einer Kernreaktion ist die Summe der nach der Kernreaktion vorliegenden kinetischen Energien und der Anregungsenergie \({E^*}\left({\rm{Y}}\right)\) von \(\rm{Y}\) vermindert um die vor der Reaktion vorliegenden kinetischen Energien.
- Ist der Q-Wert positiv, so ist die Kernreaktion exotherm, ist der Q-Wert negativ, so ist die Kernreaktion endotherm.
- Der Q-Wert lässt sich berechnen als die Differenz der Ruheenergien vor der Reaktion und der Ruheenergien nach der Reaktion: \(Q = \left( {{m_0}\left( {\rm{x}} \right) \cdot {c^2} + {m_0}\left( {\rm{X}} \right) \cdot {c^2}} \right) - \left( {{m_0}\left( {\rm{y}} \right) \cdot {c^2} + {m_0}\left( {\rm{Y}} \right) \cdot {c^2}} \right)\)
Kettenreaktion
- Da bei der Spaltung von U‑235 durch Neutronenbeschuss mehrere Neutronen entstehen, ist eine Kettenreaktion möglich.
- Die bei einer Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen müssen jedoch durch einen Moderator (z.B. Wasser) zu thermischen Neutronen abgebremst werden, damit diese wieder wahrscheinlich genug Urankerne spalten.
- Um eine Kettenreaktion aufrecht erhalten zu können, ist eine kritische Masse an Spaltmaterial nötig.
- Eine Kettenreaktion wird z.B. mit Steuerstäben reguliert, die die Zahl der freien Neutronen reduzieren.
- Da bei der Spaltung von U‑235 durch Neutronenbeschuss mehrere Neutronen entstehen, ist eine Kettenreaktion möglich.
- Die bei einer Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen müssen jedoch durch einen Moderator (z.B. Wasser) zu thermischen Neutronen abgebremst werden, damit diese wieder wahrscheinlich genug Urankerne spalten.
- Um eine Kettenreaktion aufrecht erhalten zu können, ist eine kritische Masse an Spaltmaterial nötig.
- Eine Kettenreaktion wird z.B. mit Steuerstäben reguliert, die die Zahl der freien Neutronen reduzieren.
Nuklidkarte
- Die Nuklidkarte ist ein Ordnungsschema für die Isotope aller Elemente
- Aus der Nuklidkarte wird die Art des Zerfalls von nicht stabilen Kernen deutlich
- Die Nuklidkarte ist ein Ordnungsschema für die Isotope aller Elemente
- Aus der Nuklidkarte wird die Art des Zerfalls von nicht stabilen Kernen deutlich