Radioaktivität

Sicherheit Kein Konsum (Essen und Trinken) während der Anwesenheit radioaktiver Substanzen Schwangere dürfen den Raum verlassen

Erste Beobachtungen I Der Mensch hat keine Sinne zur Wahrnehmung von Radioaktivität ➔ Nachweisverfahren notwendig

Erste Beobachtungen II Ein geladenes Elektroskop wird durch Radioaktivität entladen ➔ Radioaktive Strahlung kann Luft ionisieren („Radioaktivität macht Luft leitend“)

Aufbau eines Zählrohres Geiger - Müller

Funktionsweise Die angelegte Spannung beschleunigt die Elektronen in Richtung der Anode. Dabei stoßen die beschleunigten Elektronen mit weiteren Gasatomen zusammen und ionisieren diese. (Stoßionisation) Die Stoßionisation löst einen lawinenartigen Effekt aus. Die dabei freigesetzten Elektronen erzeugen den Stromfluss zwischen Kathode und Anode. Über dem Widerstand R wird vom Zähler ein Spannungsimpuls registriert und am Lautsprecher als Knack ausgegeben.

Eigenschaften radioaktiver Str. 1 Radioaktive Strahlung ist in der Natur und Umwelt vorhanden Sie tritt nicht vorhersagbar auf („stochastisch“) Die Häufigkeit des Auftretens wird in „Bequerel“ gemessen:

Eigenschaften radioaktiver Str. 2 Es gibt drei Arten von Strahlung, die sich durch ihre Durchdringungsfähigkeit unterscheiden: α-Strahlung wird durch wenige cm Luft oder ein Blatt Papier absorbiert β-Strahlung hat eine größere Reichweite und wird durch dünne Aluminiumplatten abgeschirmt

Eigenschaften radioaktiver Str. 2 γ-Strahlung hat eine große Reichweite und wird nur sehr abgeschirmt durch dicke Bleischichten

Eigenschaften radioaktiver Str. 3 Ablenkung von radioaktiver Strahlung: β- Strahlung wird durch ein Magnetfeld abgelenkt - sie muss also geladen sein Gleiches gilt für α-Strahlung, sie wird entgegengesetzt abgelenkt γ-Strahlung wird nicht abgelenkt

Woraus besteht radioaktive Strahlung? Bei α-Strahlung handelt es sich um Helium- Ionen; sie besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen β-Strahlung besteht aus schnellen Elektronen γ-Strahlung besteht aus elektrisch neutralen Photonen, den Teilchen des Lichts.

Wie entsteht die Strahlung? Radioaktive Strahlung entsteht im Atomkern Es muss Atome geben, die instabil sind und zerfallen, also die Strahlung aussenden Dabei müssen sich die Elemente umwandeln

Zerfälle α-Zerfall: β-Zerfall: γ-Zerfall: Es wird Energie abgegeben, es entsteht kein neues Element

Nuklidkarte

Kondensstreifen hinter Flugzeugen Kondensstreifen I Kondensstreifen hinter Flugzeugen

Kondensstreifen II Wenn Wasser verdunstet, entsteht Wasserdampf Die Menge des Wassers, das in der Luft gelöst sein kann – die Luftfeuchtigkeit –, hängt von der Temperatur ab Wird ein Dampf abgekühlt, wird er „übersättigt“

Nebelkammer In der Nebelkammer wird Alkoholdampf durch Abkühlung übersättigt Die entstehenden Tropfen lagern sich vorzugsweise an Ionen und „Fremdkörpern“ an --> Es ensteht eine Nebelspur Alpha-Teilchen hinterlassen eine kurze Spur

Nebelkammer II

Halbwertszeit Beim Zerfall wandelt sich ein radioaktives Element in ein anderes um Keiner weiß, wann ein Atom zerfallen wird Wir können nur sagen, wie viele Atome von einer sehr großen Zahl in einem bestimmten Zeitraum zerfallen Ist die Hälfte von z.B 10 Millionen Atomen zerfallen, ist die Halbwertszeit verstrichen

Halbwertszeit II Aufbau

Messwerte

Graph