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Halbwertszeit Ein Referat von Jan, Manuel und Matthias.

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Präsentation zum Thema: "Halbwertszeit Ein Referat von Jan, Manuel und Matthias."—  Präsentation transkript:

1 Halbwertszeit Ein Referat von Jan, Manuel und Matthias

2 Gliederung 1. Wann spricht man von Halbwertszeit? 2. Halbwertszeit von radioaktiven Elementen 3. Beispiele radioaktiver Elemente und deren HWZ 4. Formel 5. Grafische Darstellung 6. Radiocarbonmethode – das Alter von Ötzi 7. Warum haben radioaktive Elemente unterschiedliche HWZeiten 8. Zerfallsreihen – HWZ ist noch nicht alles

3 Wann spricht man von Halbwertszeit? Halbierung eines Wertes in einer bestimmten Zeit Nach 2 Halbwertszeiten ist also noch ½ x ½ = ¼, oder 50% - 25%= 25% des ursprünglichen Wertes vorhanden Kommt bei radioaktiven Elementen, in der Biologie, in der Wirtschaft (Preisnachlass), … vor Exponentielle Abnahme

4 Halbwertszeit von radioaktiven Elementen Umwandlung der Atomkerne Was? Freiwerdende Energie in Form von Strahlung (Alpha, Beta, und/oder Gamma) Wie? Zerfallszeitpunkt und unter Umständen auch Zerfallsart sind zufällig Wann? Halbwertszeit bei rad. Elementen beschreibt deshalb Zerfallswahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit Definition? Halbwertszeit kann Bruchteile von Sekunden, aber auch viele Milliarden Jahre und mehr dauern Wie lange?

5 Beispiele rad. Elemente und deren HWZ Element (Formelzeichen)Halbwertszeit Tellur ( 128 Te)ca. 7 x Jahre (7 Quadrillionen Jahre) Uran ( 238 U)4,468 Mrd. Jahre Uran ( 235 U)704 Mio. Jahre Plutonium ( 239 Pu) Jahre Radium ( 226 Ra)1 602 Jahre Schwefel ( 35 S)87,5 Tage Beryllium ( 8 Be)9 x Sekunden (90 Trillionstelsekunden)

6 Formel N t = N 0 · e –λt N = Masse t = Zeit e = Eulersche Zahl = 2, Lambda = Zerfallskonstante = ln (2) / [Halbwertszeit]

7 Grafische Darstellung – 244 PU

8 Radiocarbonmethode – das Alter von Ötzi Alle Organismen nehmen durch Stoffwechsel bzw. Fotosynthese Kohlenstoff (C) auf Ein Teil davon ist das radioaktive Isotop C14 Durch kosmische Strahlung entstand ein Gleichgewicht zwischen Zerfall und Aufnahme von C14 Stirbt der Organismus, wird kein neues C14 aufgenommen vorhandenes C14 zerfällt weiterhin mit der Halbwertszeit von 5730 Jahren zur Altersbestimmung von organischem Material verwendet

9 Ötzi Fundort: Ötztaler Alpen, 1991 Berechnungen ergaben: Ötzi ist inzwischen 5300 Jahre alt 53% des Ursprünglichen C14-Gehalts

10 Warum haben radioaktive Elemente unterschiedliche Halbwertszeiten? Ab Ordnungszahl 83: Nur radioaktive Elemente / ab OZ 94: Nur künstliche Herstellung möglich Stoffkonstante Isotope mit mehr Neutronen Tendenz: Mehr Kernteilchen instabiler

11 Zerfallsreihen – HWZ ist noch nicht alles Manche Zerfallsprodukte sind selbst radioaktiv Teilweise längere HWZeiten der Zerfallsprodukte Abbau der Radioaktivität dauert deutlich länger U-238 – 4,5 Mrd. Jahre Th-234 – 24 Tage Pa-234 – 7h U-234 – Jahre Th-230 – Jahre Ra-226 – 1600 Jahre Rn-222 – 4 Tage Po-218 – 3 Minuten … Pb stabil

12 Quellen Lexikon: Das aktuelle wissen.de Dorn – Bader: Physik, Mittelstufe Dorn – Bader: Physik, Oberstufe A m m


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