Die Broschüren Radioaktivität und Strahlenschutz und Kernenergie Basiswissen stellen die Grundlagen der Kernphysik kompetent und verständlich dar. Sie dienen als Grundlage für die Referate. Bitte ladet euch die Broschüren auf eure Rechner herunter. Vorsicht beim Ausdrucken, es sind ca. 100 Seiten.

Einstieg in die Kernphysik
- Studiere Abschnitte 1.1 und 1.2 und erläutere die Begriffe
- Ordnungszahl, Kernladungszahl, Massenzahl
- Isotop
- Erläutere die Eigenschaften der Kernkräfte
- Erläutere die Begriffe Massendefekt und Bindungsenergie
- Zeige rechnerisch, dass die Bindungsenergie beim Helium-Kern ca. 7,1 MeV pro Nukleon beträgt.
Rechenbeispiel: Radioaktiver Zerfall im menschlichen Körper
Der menschliche Körper besteht zu ca. 0,2% seines Gewichts aus dem Element Kalium (K). Kalium setzt sich zu 93,3% aus dem Isotop K‑39, zu 6,7% aus dem Isotop K‑41 und zu 0,0117% aus dem radioaktiven Isotop K‑40 zusammen. K‑40 hat eine Halbwertszeit von 1,28 Mrd. Jahren, d.h. in 1,28 Mrd. Jahren zerfällt die Hälfte des vorhanden K‑40. Somit finden im menschlichen Körper ständig radioaktive Zerfallsprozesse statt, die mit einer Strahlung einhergehen. Untersuche, wie viele dieser Zerfallsprozesse pro Sekunde im Körper stattfinden:
- Wie viel Gramm Kalium und K‑40 enthält ein Mensch der Masse 70kg?
- Wie viele Atome K‑40 sind darin enthalten?
- Wie viele Atome davon zerfallen durchschnittlich pro Sekunde? Tipp: Rechne die Halbwertszeit in Sekunden um.
- Recherchiere zum Zerfall des radioaktiven Nuklids Kalium 40. Notiere die beiden möglichen Zerfallsgleichungen (Synonym: Kernreaktionsgleichung, Zerfallsgesetz).
Tipps:
- 1 Mol eines Stoffs ist die Masse in Gramm, die der Massenzahl entspricht, z.B. sind 40 Gramm K‑40 genau ein Mol dieses Stoffes. Ein Mol enthält unabhängig von der Sorte des Stoffes NA = 6,022∙1023 Atome. (NA ist die Avogadro-Konstante).
- Schau dir die Rechnungen zu den Eisenatomen auf Seite 10 in der Broschüre zum Strahlenschutz an und stelle deine Rechnung übersichtlich mit Zwischenergebnissen dar:
Masse des Menschen in kg | 70 (oder eigene Masse) |
Masse des Kaliums gesamt in g | |
Masse des radioaktiven K‑40 in g | |
Masse des K‑40 in Mol | |
Anzahl der K‑40-Atome | |
Halbwertszeit in Sekunden | |
Anzahl Zerfälle pro Sekunde |
3 Kommentare
Kommentieren →Sehr geehrter Herr Fuchs,
Im Anhand können Sie meinen Aufsatz über die kontrollierte Kernspaltung und Kernfusion finden.
Viele Grüße
Tristan
Physik – Kernspaltung und Kernfusion
Lieber Tristan, leider kann ich deinen Aufsatz nicht bewerten. Es fehlen jede Quellenangabe, alle physikalischen Details und erläuternde Abbildungen. Die Wahrscheinlichkeit, dass Chat-GPT den Text erzeugt hat liegt bei 98,7% (siehe Anlage).
Kernspaltung ChatGPT
Meine Präsentation zu Kernspaltung und Kettenreaktion
Kernspaltung und Kettenreaktion
Kernspaltung und Kettenreaktion