Fragen zur Atom-/Kernphysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:35 Mo 17.09.2007 | | Autor: | Tiago |
| Aufgabe | 1. Frage:
Der Nachweis radioakt. Strahlung erfolgt indirekt. Welche Eigenschaften der Strahlung nutzt man?
2. Frage:
Nennen Sie 2 grundsätzliche Möglichkeiten, ob in einer Strahlung Alpha Strahlungen enthalten ist, und beschreiben Sie eine von beiden!
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1. A. :Der direkte Nachweis von radioaktiver Strahlung läßt sich nicht nachweisen. Allerdings kann man die Wirkung der Strahlung messen und nachweisen. So lassen sich die radioaktiven Strahlungen zum Beispiel in einer Wilsonschen Nebelkammer sichtbar machen.
2. A.2. Frage:
Nennen Sie 2 grundsätzliche Möglichkeiten, ob in einer Strahlung Alpha Strahlungen enthalten ist, und beschreiben Sie eine von beiden!
Die Frage verstehe ich leider nicht.
Was ist damit gemeint?
Ist 1 wenigstens richtig?
Freundliche Grüße
T.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:44 Mo 17.09.2007 | | Autor: | Kroni |
> 1. Frage:
>
> Der Nachweis radioakt. Strahlung erfolgt indirekt. Welche
> Eigenschaften der Strahlung nutzt man?
>
> 2. Frage:
>
> Nennen Sie 2 grundsätzliche Möglichkeiten, ob in einer
> Strahlung Alpha Strahlungen enthalten ist, und beschreiben
> Sie eine von beiden!
>
> 1. A. :Der direkte Nachweis von radioaktiver Strahlung läßt
> sich nicht nachweisen. Allerdings kann man die Wirkung der
> Strahlung messen und nachweisen. So lassen sich die
> radioaktiven Strahlungen zum Beispiel in einer Wilsonschen
> Nebelkammer sichtbar machen.
Hi,
ja, zu 1 kann man so etwas sagen. Man weist die Strahlung indirket durch Nebelkammer nach, oder durch ein Geiger-Müller-Zählrohr, in dem man die ionisierende Wirkung ausnutzt.
>
> 2. A.2. Frage:
>
> Nennen Sie 2 grundsätzliche Möglichkeiten, ob in einer
> Strahlung Alpha Strahlungen enthalten ist, und beschreiben
> Sie eine von beiden!
>
> Die Frage verstehe ich leider nicht.
>
> Was ist damit gemeint?
Wahrscheinlich sollte die Frage heißen, wie man nachweist, dass es sich um alpha-Strahlung handelt.
Zwei Tips: Reichweite und Ladung....Und anhand von Ladung und B-Feld kann man etwas über die Ablenkungsrichtung sagen...
>
> Ist 1 wenigstens richtig?
Ja, könnte man mit hilfe einer Nebelkammer nachweisen.
>
>
> Freundliche Grüße
>
> T.
LG
Kroni
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:35 Di 18.09.2007 | | Autor: | Tiago |
| Aufgabe | 2. Nennen Sie 2 grundsätzliche Möglichkeiten des Nachweises, ob in einer unbekannten Strahlung Alpha-Strahlung enthalten ist, und beschreiben Sie eine von beiden! (So lautete die Frage richtig *g*)
3. In einem Zeitschriftartikel lesen Sie: "...wurde an 9. November 1991 erstmals Tritium (das in der Natur vorkommende überschwere Isotop des Wasserstoffs), das eine Halbwertzeit von 12,3 Jahren hat, eingesetzt.
A)Erläutern Sie die Begriffe:
A1: Isotop
A2: Halbwertzeit
Die symbolische Schreibweise für Tritium ist 3H
b) Erläutern Sie die Schreibweise! Benutzen Sie dazu die Begriffe Ordnungszahl, Kernladungszahl, Massenzahl!
c) Welche Art von Strahlung gibt Tritium beim Zerfall aus?
d) Welches Element entsteht?
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A1: Isotope sind Nuklide mit gleicher Ordnungszahl, aber unterschiedlicher Massenzahl.
Isotope stehen am gleichen Ort im Periodensystem, aber an unterschiedlichem Ort in der Nuklidkarte. Verschiedene Isotope eines Elements bezeichnen also Atome, die eine gleiche Anzahl von Protonen und eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen im Atomkern haben.
A2: Die Halbwertszeit ist in der Kernphysik diejenige Zeitspanne, in der die Menge eines bestimmten radioaktiven Nuklids auf die Hälfte gesunken ist, das heißt sich in andere Atome umgewandelt hat. Für jedes Nuklid ist die Halbwertszeit eine Konstante.
b) Die Ordnungszahl, auch Atomnummer oder Kernladungszahl genannt, gibt die Anzahl der Protonen in einem Atomkern an. Ihr Formelzeichen ist Z. Da in jedem ungeladenen Atom die Zahl der Protonen im Kern mit der Zahl der Elektronen in der Atomhülle übereinstimmt, gibt die Ordnungszahl indirekt auch die Elektronenzahl in einem Atom an.
Die Massenzahl oder Nukleonenzahl (manchmal auch Kerngröße genannt) bezeichnet die Anzahl der Nukleonen, also der Kernbausteine eines Atoms eines chemischen Elements und gibt damit in etwa die Atommasse an.
c) Beta-Strahlung entsteht beim Zerfall von Tritium
d) Das habe ich leider nicht herausgefunden! -.-
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:20 Di 18.09.2007 | | Autor: | rainerS |
Hallo!
> 3. In einem Zeitschriftartikel lesen Sie: "...wurde an 9.
> November 1991 erstmals Tritium (das in der Natur
> vorkommende überschwere Isotop des Wasserstoffs), das eine
> Halbwertzeit von 12,3 Jahren hat, eingesetzt.
> A)Erläutern Sie die Begriffe:
> A1: Isotop
> A2: Halbwertzeit
>
> Die symbolische Schreibweise für Tritium ist 3H
> b) Erläutern Sie die Schreibweise! Benutzen Sie dazu die
> Begriffe Ordnungszahl, Kernladungszahl, Massenzahl!
> c) Welche Art von Strahlung gibt Tritium beim Zerfall
> aus?
> d) Welches Element entsteht?
>
>
>
>
> A1: Isotope sind Nuklide mit gleicher Ordnungszahl, aber
> unterschiedlicher Massenzahl.
> Isotope stehen am gleichen Ort im Periodensystem, aber an
> unterschiedlichem Ort in der Nuklidkarte. Verschiedene
> Isotope eines Elements bezeichnen also Atome, die eine
> gleiche Anzahl von Protonen und eine unterschiedliche
> Anzahl von Neutronen im Atomkern haben.
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
> A2: Die Halbwertszeit ist in der Kernphysik diejenige
> Zeitspanne, in der die Menge eines bestimmten radioaktiven
> Nuklids auf die Hälfte gesunken ist, das heißt sich in
> andere Atome umgewandelt hat. Für jedes Nuklid ist die
> Halbwertszeit eine Konstante.
> b) Die Ordnungszahl, auch Atomnummer oder Kernladungszahl
> genannt, gibt die Anzahl der Protonen in einem Atomkern an.
> Ihr Formelzeichen ist Z. Da in jedem ungeladenen Atom die
> Zahl der Protonen im Kern mit der Zahl der Elektronen in
> der Atomhülle übereinstimmt, gibt die Ordnungszahl indirekt
> auch die Elektronenzahl in einem Atom an.
> Die Massenzahl oder Nukleonenzahl (manchmal auch Kerngröße
> genannt) bezeichnet die Anzahl der Nukleonen, also der
> Kernbausteine eines Atoms eines chemischen Elements und
> gibt damit in etwa die Atommasse an.
, aber du solltest noch erklären, was in der Bezeichnung [mm]{}^3H[/mm] was ist, nämlich die 3 die Massenzahl und das H das Symbol für das Element mit der Ordnungszahl 1.
> c) Beta-Strahlung entsteht beim Zerfall von Tritium
Genauer gesagt: es werden ein Elektron und ein Antineutrino ausgesandt.
> d) Das habe ich leider nicht herausgefunden! -.-
Ich gebe dir einen Tipp: durch die Emission eines Elektrons (eine negative Elementarladung) erhöht sich die Ladung des verbleibenden Atomkerns von +1 aus +2, aus einem Neutron wird ein Proton. Was bedeutet das für die Ordnungszahl? Das Elektron ist sehr viel leichter als das Tritiumnuklid; die Massenzahl ändert sich also nicht. Welches Nuklide kennst du, deren Massenzahl 3 ist?
Viele Grüße
Rainer
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:29 Di 18.09.2007 | | Autor: | Tiago |
| Aufgabe | 2. Nennen Sie 2 grundsätzliche Möglichkeiten des Nachweises, ob in einer unbekannten Strahlung Alpha-Strahlung enthalten ist, und beschreiben Sie eine von beiden!
Aufgabe 7a: Was versteht man unter einer [mm] (\alpha, [/mm] p)-Reaktion, was unter einer (n, [mm] \alpha)-Reaktion?
[/mm]
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Nochmal zu der Frage 2 und 3d:
Zu 2 fällt mir ein, dass Alpha-Strahlung ja geladen sind und zwar positiv. Also ein Magnetfeld würde Alpha-Strahlung anders ablenken als es Beta-Strahlung ablenken würde und Gamma-Strahlung würde es gar nicht ablenken.
Dann ist die WW mit der Materie anders. Wenn man Alpha-Strahlung durch eine dünne Folie durch lässt, dann verschiebt sich die Energie der Strahlung, aber es werden nicht unbedingt weniger Teilchen (außer wenn die Folie so dick ist, dass die Alpha-Teilchen in ihr komplett gestoppt wird).
Ist das ein gutes Beispiel oder kennt ihr ein besseres?
Zu Aufgabe 3d) Ist es vielleicht Helium?  Ich vermute mal schon.
7a) Hör ich zum ersten Mal...kann mir da jemand ein Tipp geben?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:45 Di 18.09.2007 | | Autor: | rainerS |
Hallo!
> 2. Nennen Sie 2 grundsätzliche Möglichkeiten des
> Nachweises, ob in einer unbekannten Strahlung
> Alpha-Strahlung enthalten ist, und beschreiben Sie eine von
> beiden!
>
> Aufgabe 7a: Was versteht man unter einer [mm](\alpha,[/mm]
> p)-Reaktion, was unter einer (n, [mm]\alpha)-Reaktion?[/mm]
>
> Nochmal zu der Frage 2 und 3d:
>
> Zu 2 fällt mir ein, dass Alpha-Strahlung ja geladen sind
> und zwar positiv. Also ein Magnetfeld würde Alpha-Strahlung
> anders ablenken als es Beta-Strahlung ablenken würde und
> Gamma-Strahlung würde es gar nicht ablenken.
Richtig. Da Alphateilchen ungefähr 8000mal so schwer sind wie Betateilchen, ihre Ladung aber nur doppelt so groß ist, werden sie im Magnetfeld nicht so stark abgelenkt. Das mit der positiven Ladung ist zwar richtig, allerdings gibt es Betastrahlung sowohl negativ als auch (seltener) positiv geladen.
> Dann ist die WW mit der Materie anders. Wenn man
> Alpha-Strahlung durch eine dünne Folie durch lässt, dann
> verschiebt sich die Energie der Strahlung, aber es werden
> nicht unbedingt weniger Teilchen (außer wenn die Folie so
> dick ist, dass die Alpha-Teilchen in ihr komplett gestoppt
> wird).
>
> Ist das ein gutes Beispiel oder kennt ihr ein besseres?
Ich würde sagen, dass Alphateilchen bereits von einer dünnen Folie oder einem Blatt Papier gestoppt werden. Das ist einfacher. 
> Zu Aufgabe 3d) Ist es vielleicht Helium? Ich vermute
> mal schon.
Richtig. Das zwar sehr seltene aber stabile Isotop [mm]{}^3\mathrm{He}[/mm].
> 7a) Hör ich zum ersten Mal...kann mir da jemand ein Tipp
> geben?
Eine (A,B)-Reaktion bedeutet, dass ein Teilchen vom Typ A auf einen Kern trifft, und dass nach der Reaktion ein Teilchen vom Typ B wegfliegt. Eine [mm](\alpha,[/mm]p)-Reaktion ist also die Absorption eines Alphateilchens, bei der ein Proton ausgestossen wird.
Viele Grüße
Rainer
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:42 Di 18.09.2007 | | Autor: | Tiago |
| Aufgabe | | "Eine (A,B)-Reaktion bedeutet, dass ein Teilchen vom Typ A auf einen Kern trifft, und dass nach der Reaktion ein Teilchen vom Typ B wegfliegt. Eine $ [mm] (\alpha, [/mm] $p)-Reaktion ist also die Absorption eines Alphateilchens, bei der ein Proton ausgestossen wird." |
Wie ist das gemeint? Ich verstehe den Zusammenhang nicht.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:06 Mi 19.09.2007 | | Autor: | rainerS |
Ahllo,
es geht doch um Kernreaktionen.
Grüße
Rainer
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:12 Di 18.09.2007 | | Autor: | rainerS |
Hallo!
> 1. Frage:
>
> Der Nachweis radioakt. Strahlung erfolgt indirekt. Welche
> Eigenschaften der Strahlung nutzt man?
>
> 2. Frage:
>
> Nennen Sie 2 grundsätzliche Möglichkeiten, ob in einer
> Strahlung Alpha Strahlungen enthalten ist, und beschreiben
> Sie eine von beiden!
>
> 1. A. :Der direkte Nachweis von radioaktiver Strahlung läßt
> sich nicht nachweisen. Allerdings kann man die Wirkung der
> Strahlung messen und nachweisen. So lassen sich die
> radioaktiven Strahlungen zum Beispiel in einer Wilsonschen
> Nebelkammer sichtbar machen.
Warum sieht man etwas in der Nebelkammer? Weil geladene Teilchen Gasatome ioniersieren.
Es ist eigentlich immer die ionisierende Wirkung, die nachgewiesen wird.
Viele Grüße
Rainer
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:10 Mi 19.09.2007 | | Autor: | Tiago |
| Aufgabe | Ich muss leider dieses Bild anhängen, da ich es mit den Formeln im Forum immer noch nicht ganz verstehe
[Dateianhang nicht öffentlich] |
5. Eine (A,B)-Reaktion bedeutet, dass ein Teilchen vom Typ A auf einen Kern trifft, und dass nach der Reaktion ein Teilchen vom Typ B wegfliegt. Eine (alpha,p)-Reaktion ist also die Absorption eines Alphateilchens, bei der ein Proton ausgestossen wird. Eine (n,alpha)-Reaktion ist die Absorption eines Alphateilchens, bei der ein Neutron ausgestossen wird.
Ist das richtig? Wir gehen ja von der Kernreaktion aus.
Zu Frage 6a)
Es handelt sich hierbei um gamma-Strahlungen.
6b) Weil die [mm] \gamma-teilchen [/mm] mehr energie besaßen als die [mm] \alpha-teilchen
[/mm]
Zu 4 habe ich wieder eine Zeichnung angelegt:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Ich habe mir ne halbe stunde überlegt, was wohl bei den Feldern, wo ein Fragezeichen steht, kommen könnte nur ich hatte wirklich keinen blassen schimmer.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
PS: Danke Rainers für deine bisherige Unterstützung. :)
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:58 Mi 19.09.2007 | | Autor: | rainerS |
Hallo,
erstmal zur Frage 4:
Ein Alphateilchen ist ein Heliumkern, und der hat Ordnungszahl 2 und Massenzahl 4. Daher vermindert sich bei Alphastrahlung die Massenzahl um 4 und die Ordnungszahl um 2. Das erste Glied deiner Kette lautet also:
[mm]{}^{222}_{\hphantom{0}86}\mathrm{Rn}\mathop{\longrightarrow}\limits_\alpha {}^{218}_{\hphantom{0}84} \mathrm{Po}[/mm]
Bei der Betastrahlung, also der Aussendung von Elektronen, ändert sich die Massenzahl nicht, denn die Elektronen sind viel leichter als die Kerne. Ein Elektron trägt eine negative Elementarladung, also erhöht sich die Ladung des verbleibenden Kerns um 1, zum Beispiel
[mm] {}^{214}_{\hphantom{0}83}\mathrm{Bi}\mathop{\longrightarrow}\limits_{\beta^-} {}^{214}_{\hphantom{0}84} \mathrm{Po}[/mm]
Mit diesen beiden Regeln solltest du deine Kette selbst aufstellen können.
Rainer
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:05 Mi 19.09.2007 | | Autor: | rainerS |
Hallo,
zur Frage 6:
Die Physiker glaubten 1930, dass Gammastrahlung emittiert würde, aber das stimmt nicht. In der Reaktionsgleichung steht es doch:
[mm]{}^9_2\mathrm{Be} + {}^4_2\mathrm{He} \longrightarrow {}^{12}_{\hphantom{0}6}C + {}^1_0n[/mm]
Da kommt kein [mm]\gamma[/mm] vor, sondern es wird ein Neutron emittiert.
Es dauerte ein paar Jahre, bis man verstanden hatte, dass es sich um ein bis dahin noch nicht beobachtetes, ungeladenes Teilchen handelte.
Zu Teil a: Wende Aufgabe 5 an!
Zu Teil b: Was wird in der Nebelkammer nachgewiesen? (Siehe allererste Aufgabe!)
Viele Grüße
Rainer
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:29 Mi 19.09.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi,
wenn du in Zukunft eine neue Frage stellst, so eröffne doch eine neue Diskussion =)
LG
Kroni
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:17 Do 20.09.2007 | | Autor: | Tiago |
| Aufgabe | | [Dateianhang nicht öffentlich] |
Zu 4:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Müsste stimmen
Zu 6a) Es handelt sich um eine (n, alpha)-Reaktion, weil bei der Absorption des Alphateilchens ein Neutron ausgestoßen wird.
6b)Weil kein weiteres geladene Teilchen Gasatome ioniersiert hat.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 3 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:29 Do 20.09.2007 | | Autor: | rainerS |
Hallo!
Deine Antwort zu 4 sieht gut aus.
> Zu 6a) Es handelt sich um eine (n, alpha)-Reaktion, weil
> bei der Absorption des Alphateilchens ein Neutron
> ausgestoßen wird.
Nein, eine [mm](\alpha,n)[/mm]-Reaktion. Immer zuerst das Projektil, dann das Ejektil!
> 6b)Weil kein weiteres geladene Teilchen Gasatome
> ioniersiert hat.
OK, aber ich würde schreiben: Weil nur ein ungeladenes Teilchen (Neutron) ausgestossen wurde, das die Gasatome in der Nebelkammer nicht ionisiert.
(Nur der Vollständigkeit halber: es ist durchaus möglich, dass ein Neutron eine Reaktion auslöst, bei der andere ionisierende Teilchen entstehen; tatsächlich weist man Neutronen über Kernreaktionen oder durch Streuung an Kernen nach.)
Viele Grüße
Rainer
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:35 Do 20.09.2007 | | Autor: | Tiago |
Nun, wenigstens war es einigermaßen richtig. Danke für deine Hilfe. Kann dich echt nur weiterempfehlen, was Physik angeht.
Bis dann und nochmals vielen herzlichen Dank!
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