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Zerfallsgesetz, Zerfallskonstante und Halbwertszeit
- Für den Bestand \(N\) der zum Zeitpunkt \(t\) noch nicht zerfallenden Atomkerne gilt \(N(t) = {N_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}\) mit der Zerfallskonstanten \(\lambda\).
- Für die Aktivität \(A\) zum Zeitpunkt \(t\) gilt \(A(t) = {A_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}} = \lambda \cdot {N_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}\).
- Die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) ist die Zeitspanne, in der sich die Anzahl der nicht zerfallenen Atomkerne eines radioaktiven Präparats halbiert.
- Zwischen der Zerfallskonstanten \(\lambda\) und der Halbwertszeit \({T_{1/2}}\) besteht der Zusammenhang \(\lambda = \frac{{\ln \left( 2 \right)}}{{{T_{1/2}}}}\).
- Für den Bestand \(N\) der zum Zeitpunkt \(t\) noch nicht zerfallenden Atomkerne gilt \(N(t) = {N_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}\) mit der Zerfallskonstanten \(\lambda\).
- Für die Aktivität \(A\) zum Zeitpunkt \(t\) gilt \(A(t) = {A_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}} = \lambda \cdot {N_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}\).
- Die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) ist die Zeitspanne, in der sich die Anzahl der nicht zerfallenen Atomkerne eines radioaktiven Präparats halbiert.
- Zwischen der Zerfallskonstanten \(\lambda\) und der Halbwertszeit \({T_{1/2}}\) besteht der Zusammenhang \(\lambda = \frac{{\ln \left( 2 \right)}}{{{T_{1/2}}}}\).
Auswerten von Zerfallskurven
- Aus Messwerten vom Zerfall eines radioaktiven Präparates kannst du mit verschiedenen Methoden z.B. die Anfangsaktivität \(A_0\), die Zerfallskonstante \(\lambda\) und die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) bestimmen.
- Welche Methode du wählst hängt von der Aufgabenstellung und den vorhandenen technischen Hilfsmitteln wie GTR oder Tabellenkalkulation ab.
- Aus Messwerten vom Zerfall eines radioaktiven Präparates kannst du mit verschiedenen Methoden z.B. die Anfangsaktivität \(A_0\), die Zerfallskonstante \(\lambda\) und die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) bestimmen.
- Welche Methode du wählst hängt von der Aufgabenstellung und den vorhandenen technischen Hilfsmitteln wie GTR oder Tabellenkalkulation ab.
Zerfallsgesetz - Formelumstellung
a) Das Kobaltisotop Co-60 ist ein \(\beta^-\)-Strahler mit der Halbwertszeit \(5{,}3\,\rm{a}\). Ein…
Zur Aufgabea) Das Kobaltisotop Co-60 ist ein \(\beta^-\)-Strahler mit der Halbwertszeit \(5{,}3\,\rm{a}\). Ein…
Zur AufgabeZerfall des Kobaltisotiops Co-60
Das Kobaltisotop Co-60 ist ein \(\beta^-\)-Strahler mit der Halbwertszeit \(5{,}3\,\rm{a}\). Ein radioaktives Präparat soll \(1{,}0\,\rm{\mu g}\)…
Zur AufgabeDas Kobaltisotop Co-60 ist ein \(\beta^-\)-Strahler mit der Halbwertszeit \(5{,}3\,\rm{a}\). Ein radioaktives Präparat soll \(1{,}0\,\rm{\mu g}\)…
Zur AufgabeAuswerten von Absorptionskurven
- Aus Messwerten z.B. der Zählrate \(R\) ionisierender Strahlung hinter Absorbern kannst du mit verschiedenen Methoden z.B. die Zählrate \(R_0\) ohne Absorber, den Absorptionskoeffizienten \(\mu\) und die Halbwertsschichtdicke \(d_{1/2}\) bestimmen.
- Welche Methode du wählst hängt von der Aufgabenstellung und den vorhandenen technischen Hilfsmitteln wie GTR oder Tabellenkalkulation ab.
- Aus Messwerten z.B. der Zählrate \(R\) ionisierender Strahlung hinter Absorbern kannst du mit verschiedenen Methoden z.B. die Zählrate \(R_0\) ohne Absorber, den Absorptionskoeffizienten \(\mu\) und die Halbwertsschichtdicke \(d_{1/2}\) bestimmen.
- Welche Methode du wählst hängt von der Aufgabenstellung und den vorhandenen technischen Hilfsmitteln wie GTR oder Tabellenkalkulation ab.
Alpha-Zerfall von Polonium 210
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Zerfallsschema von Po-210Polonium 210 (Po-210) ist ein radioaktives Poloniumisotop, das mit einer Halbwertszeit…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Zerfallsschema von Po-210Polonium 210 (Po-210) ist ein radioaktives Poloniumisotop, das mit einer Halbwertszeit…
Zur AufgabeBeta-Minus-Zerfall von Scandium 47
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Zerfallsschema von Sc-47Scandium 47 (Sc-47) ist ein radioaktives Scandiumisotop, das mit einer Halbwertszeit von…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Zerfallsschema von Sc-47Scandium 47 (Sc-47) ist ein radioaktives Scandiumisotop, das mit einer Halbwertszeit von…
Zur AufgabeBeta-Plus-Zerfall von Natrium 22
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Zerfallsschema von Na-22Natrium 22 (Na-22) ist ein radioaktives Natriumisotop, das mit einer Halbwertszeit von…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Zerfallsschema von Na-22Natrium 22 (Na-22) ist ein radioaktives Natriumisotop, das mit einer Halbwertszeit von…
Zur AufgabeEC-Prozess bei Kalium 40
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 EC-Zerfallsschema von K-40Kalium 40 (K-40) ist ein radioaktives Kaliumisotop, das in \(10{,}72\%\) aller Fälle…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 EC-Zerfallsschema von K-40Kalium 40 (K-40) ist ein radioaktives Kaliumisotop, das in \(10{,}72\%\) aller Fälle…
Zur AufgabeZerfall des Kaons K-Null
Die Kaonen - es gibt davon 4 Stück, das \(\rm{K^o}\), das \(\rm{K^+}\), das \(\rm{K^-}\) und das \(\overline {\rm{K^o}}\) - wurden 1947 von George…
Zur AufgabeDie Kaonen - es gibt davon 4 Stück, das \(\rm{K^o}\), das \(\rm{K^+}\), das \(\rm{K^-}\) und das \(\overline {\rm{K^o}}\) - wurden 1947 von George…
Zur AufgabeZerfall des Kaons K-Minus
Die Kaonen - es gibt davon 4 Stück, das \(\rm{K^o}\), das \(\rm{K^+}\), das \(\rm{K^-}\) und das \(\overline {\rm{K^o}}\) - wurden 1947 von George…
Zur AufgabeDie Kaonen - es gibt davon 4 Stück, das \(\rm{K^o}\), das \(\rm{K^+}\), das \(\rm{K^-}\) und das \(\overline {\rm{K^o}}\) - wurden 1947 von George…
Zur AufgabeZerfall des Kaons K-Plus
Die Kaonen - es gibt davon 4 Stück, das \(\rm{K^o}\), das \(\rm{K^+}\), das \(\rm{K^-}\) und das \(\overline {\rm{K^o}}\) - wurden 1947 von George…
Zur AufgabeDie Kaonen - es gibt davon 4 Stück, das \(\rm{K^o}\), das \(\rm{K^+}\), das \(\rm{K^-}\) und das \(\overline {\rm{K^o}}\) - wurden 1947 von George…
Zur AufgabeZerfall des Kaons Anti-K-Null
Die Kaonen - es gibt davon 4 Stück, das \(\rm{K^o}\), das \(\rm{K^+}\), das \(\rm{K^-}\) und das \(\overline {\rm{K^o}}\) - wurden 1947 von…
Zur AufgabeDie Kaonen - es gibt davon 4 Stück, das \(\rm{K^o}\), das \(\rm{K^+}\), das \(\rm{K^-}\) und das \(\overline {\rm{K^o}}\) - wurden 1947 von…
Zur AufgabePotentialtopfmodell (Fermi-Gas-Modell)
- Der Neutronentopf hat am Rand einen horizontalen Potentialverlauf mit Potential Null und einen scharf begrenzten Rand mit Einsetzen der Kernkraft.
- Beim Protonentopf muss das Coulombpotential berücksichtigt werden, sodass das Potential am Rand positiv und nach außen mit \(\frac{1}{r}\) abfällt.
- Der Boden des Neutronentopfes liegt energetisch bei ca. \(-46\,\rm{MeV}\), derjenige des Protonentopfes liegt etwas höher, da sich die Protonen im Kern gegenseitig abstoßen.
- Der Neutronentopf hat am Rand einen horizontalen Potentialverlauf mit Potential Null und einen scharf begrenzten Rand mit Einsetzen der Kernkraft.
- Beim Protonentopf muss das Coulombpotential berücksichtigt werden, sodass das Potential am Rand positiv und nach außen mit \(\frac{1}{r}\) abfällt.
- Der Boden des Neutronentopfes liegt energetisch bei ca. \(-46\,\rm{MeV}\), derjenige des Protonentopfes liegt etwas höher, da sich die Protonen im Kern gegenseitig abstoßen.
Zerfall von Uran
Vor ca. 6,0 Milliarden Jahren waren die beiden Uran-Isotope \({}^{238}{\rm{U}}\) und \({}^{235}{\rm{U}}\) in etwa gleicher Menge vorhanden. Das für…
Zur AufgabeVor ca. 6,0 Milliarden Jahren waren die beiden Uran-Isotope \({}^{238}{\rm{U}}\) und \({}^{235}{\rm{U}}\) in etwa gleicher Menge vorhanden. Das für…
Zur AufgabeZerfall von Americium (Abitur BY 2003 GK A4-1)
Americium-241 ist ein \(\alpha\)-Strahler mit einer Halbwertszeit von \(T_{1/2}=4{,}3\cdot10^2\,\rm{a}\). Die Energie der \(\alpha\)-Strahlung beträgt…
Zur AufgabeAmericium-241 ist ein \(\alpha\)-Strahler mit einer Halbwertszeit von \(T_{1/2}=4{,}3\cdot10^2\,\rm{a}\). Die Energie der \(\alpha\)-Strahlung beträgt…
Zur AufgabeIonisierende Strahlung im B-Feld
a)Nenne die verschiedenen Arten natürlicher ionisierender Strahlung. Das skizzierte Präparat sende die in Teilaufgabe a) beschriebenen…
Zur Aufgabea)Nenne die verschiedenen Arten natürlicher ionisierender Strahlung. Das skizzierte Präparat sende die in Teilaufgabe a) beschriebenen…
Zur AufgabeVerschiedene Zerfallsreihen
In der Natur treten im Wesentlichen drei Zerfallsreihen auf. Die Ausgangsnuklide dieser Reihen sind \(_{92}^{238}{\rm{U}}\), \(_{92}^{235}{\rm{U}}\)…
Zur AufgabeIn der Natur treten im Wesentlichen drei Zerfallsreihen auf. Die Ausgangsnuklide dieser Reihen sind \(_{92}^{238}{\rm{U}}\), \(_{92}^{235}{\rm{U}}\)…
Zur AufgabeStrahlenbelastung durch Radon (Abitur BY 2006 GK A4-2)
Radon ist ein unsichtbares und geruchloses Edelgas, das sich im Inneren von Häusern konzentriert und zur natürlichen Strahlenbelastung des Menschen…
Zur AufgabeRadon ist ein unsichtbares und geruchloses Edelgas, das sich im Inneren von Häusern konzentriert und zur natürlichen Strahlenbelastung des Menschen…
Zur AufgabeBestimmung der Neutronenmasse (Abitur BY 1998 LK A4-1)
Die Neutronenmasse lässt sich mit großer Präzision aus der Beobachtung des Einfangs thermischer Neutronen durch Wasserstoff bestimmen. Die…
Zur AufgabeDie Neutronenmasse lässt sich mit großer Präzision aus der Beobachtung des Einfangs thermischer Neutronen durch Wasserstoff bestimmen. Die…
Zur AufgabeModeration von Neutronen
a) Ein Neutron (Masse \({m_n}\)) stoße zentral und elastisch mit einem zunächst ruhenden Kern (Masse…
Zur Aufgabea) Ein Neutron (Masse \({m_n}\)) stoße zentral und elastisch mit einem zunächst ruhenden Kern (Masse…
Zur AufgabeElement-Symbolik
Fülle in der folgenden Tabelle die Leerstellen aus. Benutze dazu ein…
Zur AufgabeFülle in der folgenden Tabelle die Leerstellen aus. Benutze dazu ein…
Zur AufgabeNulleffekt
Bei einem Präparat registriert man mit einem Zählrohr \(306\) Impulse in \(3{,}0\) Minuten. Ohne Präparat misst man in \(10\) Minuten \(120\) Impulse…
Zur AufgabeBei einem Präparat registriert man mit einem Zählrohr \(306\) Impulse in \(3{,}0\) Minuten. Ohne Präparat misst man in \(10\) Minuten \(120\) Impulse…
Zur AufgabeFunkenzähler
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeZwischen einer Drahtelektrode und einem parallel zum Draht angeordneten Drahtnetz wird eine…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeZwischen einer Drahtelektrode und einem parallel zum Draht angeordneten Drahtnetz wird eine…
Zur Aufgabe