Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor!
  • 93%

    haben mit sofatutor ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert

  • 94%

    verstehen den Schulstoff mit sofatutor besser

  • 92%

    können sich mit sofatutor besser auf Schularbeiten vorbereiten

Radioaktivität

Du willst ganz einfach ein neues Thema lernen
in nur 12 Minuten?
Du willst ganz einfach ein neues
Thema lernen in nur 12 Minuten?
  • Das Mädchen lernt 5 Minuten mit dem Computer 5 Minuten verstehen

    Unsere Videos erklären Ihrem Kind Themen anschaulich und verständlich.

    92%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim selbstständigen Lernen.
  • Das Mädchen übt 5 Minuten auf dem Tablet 5 Minuten üben

    Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.

    93%
    der Schüler*innen haben ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert.
  • Das Mädchen stellt fragen und nutzt dafür ein Tablet 2 Minuten Fragen stellen

    Hat Ihr Kind Fragen, kann es diese im Chat oder in der Fragenbox stellen.

    94%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim Verstehen von Unterrichtsinhalten.
Bewertung

Ø 4.2 / 62 Bewertungen
Die Autor*innen
Avatar
Jakob Köbner
Radioaktivität
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse - 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Radioaktivität Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Radioaktivität kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib an, was Radioaktivität ist.

    Tipps

    Radioaktive Strahlung ist sehr energiereich.

    Bei Kernspaltung wird Energie frei.

    Lösung

    Radioaktivität ist ein Vorgang, bei dem Atomkerne durch Abgabe von Strahlung spontan umgewandelt werden.

    Damit ein Atomkern also radioaktiv sein kann, muss er die Neigung haben, seine Form zu ändern. Man sagt: Er muss spaltbar oder radioaktiv sein.

    Da bei einem Zerfallsprozess immer große Energiemengen frei werden, muss diese Energie von dem Zerfallsprodukt abgeführt werden.

    Dies geschieht in Form von radioaktiver Strahlung.

    Die radioaktive Strahlung ist sehr energiereich und kann sogar den menschlichen Körper durchdringen und dort bleibende Schäden verursachen.

  • Zeige, wie Radioaktivität entsteht.

    Tipps

    Neutronen sind ungeladen.

    Bei einem stabilen Kern sind zwei grundlegende Kräfte im Gleichgewicht.

    Lösung

    Der Atomkern besteht aus positiv geladenen Protonen und neutralen Neutronen. Damit der Kern fest zusammenhält, muss neben der Kraft aus der elektrischen Ladung, der Coulomb-Kraft, zwischen den Protonen eine weitere Kraft wirken. Diese nennt man starke Wechselwirkung oder Kernkraft.

    Bei stabilen Kernen sind diese Kräfte im Gleichgewicht und der Kern zerfällt nicht von alleine.

    In sehr großen Kernen sind jedoch sehr viel größere Kräfte am Werk, wodurch eine geringe Abweichung, etwa von der Geometrie des Kernes, die Kräfte leichter aus dem Gleichgewicht bringen kann.

    Da instabile Kerne radioaktive Strahlung aussenden, können wir die Herkunft der Radioaktivität mit dem Kräftegleichgewicht im Atomkern erklären.

  • Zeige die Arten des radioaktiven Zerfalls.

    Tipps

    Nicht alle Zerfälle verändern den Kern.

    Bei einer Art der radioaktiven Strahlung wird ein Helium-Atom ausgesendet.

    Lösung

    Radioaktive Strahlung wird grundsätzlich in drei Gruppen eingeteilt :

    $\alpha$-, $\beta$- und $\gamma$-Strahlung, wobei die $\beta$-Strahler weiter in $\beta^+$ und $\beta^-$ unterteilt sind.

    Die $\alpha$-Strahler emittieren bei einem Kernzerfall ein $He$-Atom. Das heißt, sie geben zwei Protonen und zwei Neutronen ab. Dadurch wird die Masse verringert und damit die Ordnungszahl des Kerns.

    Beim $\beta^+$-Zerfall, der auch Positron-Zerfall genannt wird, zerfällt ein Positron zu einem Neutron. Generell findet dieser Prozess eher bei Kernen statt, die viele Protonen haben.

    In Kernen, die sehr neutronenreich sind, findet meist $\beta^+$-Zerfall statt. In diesem Fall wird ein Neutron zu einem Proton umgewandelt.

    Die gefährlichste Art der radioaktiven Strahlung ist die $\gamma$-Strahlung. Bei dieser wird energiereiches Licht erzeugt und ausgesendet, wobei der Atomkern unverändert bleibt.

    Betrachtet man eine Zerfallsreihe, so ist der $\gamma$-Zerfall zu vernachlässigen. Wesentlich sind hier die kernverändernden Prozesse, also die $\beta$-Zerfälle und der $\alpha4-Zerfall.

  • Analysiere die Zerfallsreihe.

    Tipps

    Entnehme die Arten des Zerfalls aus der Nuklidkarte.

    Bei einem $\alpha$-Zerfall wird ein $He$-Kern abgestrahlt.

    Bei einem $\alpha$-Zerfall geht man in der Nuklidkarte um zwei Schritte nach links und um zwei Schritte nach unten.

    Lösung

    Wir betrachten zu Beginn den $Po-215$ -Kern.

    Dieser ist gelb hinterlegt, also ein $\alpha$-Strahler. Das heißt, dieses zerfällt, indem es zwei Neutronen und zwei Protonen abgibt.

    Daraus resultiert als Zerfallsprodukt : $Pb-211$.

    Der Kern des Zwischenproduktes ist nun violett hinterlegt. Damit ist dieser ein $\beta^-$-Strahler. Da bei einem $\beta^-$ - Zerfall die Masse nur unwesentlich, die Verteilung der Kernteilchen jedoch verändert wird, entsteht $Bi-211$ als neues Zerfallsprodukt.

    $Bi-211$ ist nun wieder ein $\alpha$-Strahler und folgt somit der selben Konvention wie eingangs das $Po-215$.

    Als vorletztes Zwischenprodukt entsteht nach $\alpha$-Zerfall des $Bi-211$: $Tl-207$.

    Der $\beta$-Strahler $Tl-207$ zerfällt nun noch ein weiteres Mal zu dem stabilen $Pb-207$.

    Das $207$-Blei ist also das stabile Endprodukt der Zerfallsreihe, die mit $Po-215$ beginnt.

  • Nenne die Entdecker der Radioaktivität.

    Tipps

    In Paris wurde zunächst entdeckt: Es muss eine Strahlung geben, die durch lichtundurchlässige Materie scheint.

    Ebenfalls in Paris wird später mit Radium und Polonium experimentiert, mit dem Ergebnis, dass die Radioaktivität eine Eigenschaft des Atomkerns sein musste.

    Lösung

    Wie viele andere Entdeckungen der Physik war auch die Entdeckung der Radioaktivität ein Zufall.

    Der französische Physiker Henri Becquerel ließ in seinem Labor zufällig unbelichtete Fotos über Nacht auf einer Probe radioaktiven Materials liegen. Als er am nächsten Tag entdeckte, dass die Photos verändert waren, hielt er fest, dass es eine unsichtbare Strahlung geben müsse, die durch lichtundurchlässige Materie hindurch scheinen kann.

    Einige Jahre später konnten Marie und Pierre Curie beweisen, dass die Radioaktivität mit den Eigenschaften des Atomkernes zusammenhängen musste.

    Insofern gibt es also 3 Entdecker der Radioaktivität:

    • Marie Curie
    • Pierre Curie und
    • Henri Becquerel.

  • Bestimme, welche Art des radioaktiven Zerfalls vorliegt.

    Tipps

    Entnehme die Art des Zerfalls aus der Nuklidkarte.

    Bei einem $\alpha$-Zerfall werden zwei Protonen und zwei Neutronen aus dem Kern ausgestrahlt.

    Beim $\beta^+$-Zerfall wird ein Proton in ein Neutron umgewandelt.

    Beim $\beta^-$-Zerfall wird ein Neutron in ein Proton umgewandelt.

    Lösung

    Anhand der Einfärbung der Atomkerne auf der Isotopentafel kannst du erkennen, welche Art des Zerfalls für ein bestimmtes Nuklid vorliegt.

    Da der $\gamma$-Zerfall nicht berücksichtigt wird (hier bleibt der Kern unverändert), bleiben neben dem $\alpha$-Zerfall also noch die $\beta$-Zerfälle zu berücksichtigen.

    Die Konventionen der Zerfälle sind relativ einfach :

    Ein $\alpha$-Srahler entsendet zwei Protonen und zwei Neutronen. Ein $\beta^+$-Strahler wandelt ein Proton in ein Neutron um. Ein $\beta^-$-Strahler wandelt ein Neutron in ein Proton um.

    Unter der Beachtung der Achsen der Nuklidkarte kann man nun feststellen, welcher radioaktive Kern zu welchem Endprodukt zerfällt.

    Bei der hier vorliegenden Karte gilt :

    Ein gelb hinterlegter Kern zerfällt als $\alpha$-Zerfall. Ein violett hinterlegter Kern zerfällt als $\beta^-$-Zerfall. Ein türkis hinterlegter Kern zerfällt als $\beta^+$-Zerfall. Ein schwarz hinterlegter Kern ist stabil.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

8.156

sofaheld-Level

6.601

vorgefertigte
Vokabeln

7.930

Lernvideos

37.078

Übungen

34.333

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Klassenstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden