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Naturwissenschaften – Grade 12 · Einheit 4: Kernphysik und das Universum

Halbwertszeit, Kontamination und Bestrahlung

Nutze die Halbwertszeit, um die Aktivität vorherzusagen, und vergleiche die Gefahren von Kontamination und Bestrahlung.

Radioaktiver Zerfall ist zufällig: Wir können nicht vorhersagen, welcher Kern als Nächstes zerfällt, aber wir können das Verhalten einer großen Anzahl vorhersagen. Die Halbwertszeit ist die Zeit, in der die Zahl der instabilen Kerne (oder die Aktivität) auf die Hälfte sinkt. Nach einer Halbwertszeit ist noch die Hälfte übrig, nach zwei ein Viertel, nach drei ein Achtel. Die Halbwertszeit lässt sich aus einem Diagramm der Aktivität über der Zeit ablesen.

Bestrahlung ist die Einwirkung von Strahlung aus einer äußeren Quelle; das Objekt wird dabei nicht radioaktiv. Kontamination sind unerwünschte radioaktive Atome auf oder in etwas, die es weiter bestrahlen, bis sie zerfallen oder entfernt werden. Im Körper sind Alphastrahler am gefährlichsten, weil sie stark ionisierend sind; außerhalb des Körpers sind Beta- und Gammastrahlung gefährlicher, weil sie die Haut durchdringen können. Zu den Vorsichtsmaßnahmen gehören das Aufbewahren der Quellen in Bleikisten, die Verwendung von Zangen, kurze Einwirkzeit und Abstand.

time (days)activity (Bq)123456781002003004005006007008000

Beispiel mit Lösung

Eine Probe hat eine Aktivität von 800 Bq und eine Halbwertszeit von 3 Tagen. Wie groß ist ihre Aktivität nach 9 Tagen?

  1. 9 Tage = 3 Halbwertszeiten.
  2. 800 → 400 → 200 → 100.

Antwort:Die Aktivität beträgt 100 Bq.

Schlüsselwörter

Halbwertszeit
Zeit, in der die Aktivität auf die Hälfte sinkt
zufällig
lässt sich für einen einzelnen Kern nicht vorhersagen
Bestrahlung
Einwirkung von Strahlung von außen
Kontamination
radioaktive Atome auf oder in einem Objekt
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Jedes Mal neue Fragen.

Mit Bezug auf NGSS: HS-PS1-8