v10_radioaktivitaet
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=== Stichworte zum Versuch === | === Stichworte zum Versuch === | ||
- | (CODE AB HIER NOCH NICHT BEARBEITET | + | |
+ | | **Atomkern** | ||
+ | | **Nukleon** | ||
+ | | **Proton** | ||
+ | | **Neutron** | ||
+ | | **Ordnungszahl\Kernladungszahl** | ||
+ | | **Neutronenzahl** | ||
+ | | **Massenzahl** | ||
+ | | **Nuklid** | ||
+ | $\ldots$ </ | ||
+ | | **Isotope** | ||
+ | | **α-Strahlung** | ||
+ | | **β-Strahlung** | ||
+ | | **γ-Strahlung** | ||
+ | | **Aktivität** | ||
+ | | **Ionendosis D< | ||
+ | | **Energiedosis D< | ||
+ | | ** Biologische Dosis ** | Die pro Zeit aufgenommene Ionen- bzw.\ Energiedosis. | ||
+ | | ** biologische Schädlichkeit** | ||
+ | | **Äquivalentdosis** | ||
- | \begin{Mentry} | ||
- | \item[Atomkern] Gebundenes System aus $a$ Nukleonen. | ||
- | |||
- | \item[Nukleon] Sammelbegriff f{\" | ||
- | und Neutron (${^{1}_{0}\mbox{n}}$). | ||
- | |||
- | \item[Proton] Positiv geladenes Elementarteilchen. Der Betrag der | ||
- | elektrischen Ladung des Protons entspricht der Elementarladung. | ||
- | |||
- | \item[Neutron] Neutrales Elementarteilchen. | ||
- | |||
- | \item[Ordnungszahl\\ | ||
- | Kernladungszahl] Anzahl $z$ der Protonen im Atomkern und damit Zahl | ||
- | der Elektronen in der H{\" | ||
- | |||
- | \item[Neutronenzahl] Anzahl $n$ der Neutronen im Atomkern. | ||
- | |||
- | \item[Massenzahl] Gesamtzahl $a = z + n$ der Nukleonen im Atomkern. | ||
- | |||
- | \item[Nuklid] Kernart mit festen Zahlenwerten von $z$ und $a$: | ||
- | ${^{a}_{z}\mbox{X}}$; | ||
- | Beispiele: ${^{16}_{\phantom{0}8}\mbox{O}}$, | ||
- | $\ldots$ | ||
- | |||
- | \item[Isotope] Atomkerne mit gleicher Ordnungszahl $z$, aber | ||
- | verschiedener Neutronenzahl $n$ (Beispiel: die Sauerstoffisotope | ||
- | ${^{15}_{\phantom{0}8}\mbox{O}}$, | ||
- | und ${^{17}_{\phantom{0}8}\mbox{O}}$). | ||
- | Isotope sind chemisch im Wesentlichen {\" | ||
- | Nur Prozesse, die von der Masse abh{\" | ||
- | ein leicht unterschiedliches Verhalten (Unterschiede in den | ||
- | physikalisch-chemischen Gleichgewichten, | ||
- | Diffusionsgeschwindigkeit, | ||
- | Atomspektren, | ||
- | Diese Erscheinungen werden als Isotopieeffekte bezeichnet. | ||
- | |||
- | \item[$\alpha$-Strahlung] Emission von Helium-Kernen der Massenzahl | ||
- | $a = 4$ und der Kernladungszahl $z = 2$: ${^{4}_{2}\mbox{He}}$. | ||
- | Typische Energien der $\alpha$-Teilchen liegen zwischen $4~\mbox{MeV}$ | ||
- | und $9~\mbox{MeV}$. | ||
- | |||
- | \item[$\beta$-Strahlung] $\beta$-Strahlung besteht aus schnell fliegenden | ||
- | Teilchen kleiner Masse (Positronen, | ||
- | oder magnetischen Feldern st{\" | ||
- | werden. | ||
- | |||
- | \item[$\gamma$-Strahlung] Kurzwellige elektromagnetische Strahlung | ||
- | (noch kurzwelliger als die R{\" | ||
- | $\gamma$-Strahlung wird in elektrischen oder magnetischen Feldern | ||
- | nicht abgelenkt. | ||
- | |||
- | \item[Aktivit{\" | ||
- | Sie ber{\" | ||
- | der Strahlungsarten. | ||
- | Die Aktivit{\" | ||
- | $t$ an: | ||
- | % | ||
- | \begin{equation*} | ||
- | A = \left| \frac{\mbox{d}N}{\mbox{d}t}\right| = \lambda N(t) = | ||
- | \lambda N(0) \cdot \mbox{e}^{-\lambda t} = A(0) \cdot \mbox{e}^{-\lambda t} | ||
- | \end{equation*} | ||
- | % | ||
- | Die SI-Einheit der Aktivit{\" | ||
- | $=$ 1 Zerfall pro Sekunde. | ||
- | Die fr{\" | ||
- | ist historisch entstanden und entspricht der Anzahl der Zerf{\" | ||
- | von $1~\mbox{g}$ ${^{226}\mbox{Ra}}$ pro Sekunde: | ||
- | $1~\mbox{Ci} = 3.7 \times 10^{10}~\mbox{Bq}$. | ||
- | |||
- | \item[Ionendosis $D_{\mathrm{q}}$] \mbox{} | ||
- | \begin{equation*} | ||
- | D_{\mathrm{q}} = \frac{\mbox{durch Ionisation entstehende Ladung}}{\mbox{Masse der | ||
- | durchstrahlten Materie}} | ||
- | \end{equation*} | ||
- | $[D_{\mathrm{q}}] = 1~\mbox{C/ | ||
- | $= 2.58 \times 10^{-4}~\mbox{C/ | ||
- | |||
- | \item[Energiedosis $D_{\mathrm{E}}$] \mbox{} | ||
- | \begin{equation*} | ||
- | D_{\mathrm{E}} = \frac{\mbox{absorbierte Strahlungsenergie}}{\mbox{Masse der | ||
- | durchstrahlten Materie}} | ||
- | \end{equation*} | ||
- | $[D_{\mathrm{E}}] = 1~\mbox{Gy}$ (Gray) $= 1~\mbox{J/ | ||
- | bis 1985 wurde das {\glqq}rad{\grqq} verwendet: $1~\mbox{rad} = | ||
- | 10^{-2}~\mbox{Gy}$. | ||
- | Energiedosis und Ionendosis lassen sich ineinander umrechnen, | ||
- | da die aus der Strahlung absorbierte Energie proportional zur | ||
- | dadurch entstandenen Ladung ist. | ||
- | F{\" | ||
- | |||
- | \item[Dosisleistung] Die pro Zeit aufgenommene Ionen- bzw.\ Energiedosis. | ||
- | |||
- | \item[biologische\\ Sch{\" | ||
- | Sch{\" | ||
- | Energie bzw.\ der Menge der entstandenen Ionen (also von | ||
- | $D_{\mathrm{E}}$ und $D_{\mathrm{q}}$) ab, sondern auch von der | ||
- | Strahlenart. | ||
- | Bei gleicher Energie sind $\alpha$-Strahlen wesentlich | ||
- | gef{\" | ||
- | Zur Ber{\" | ||
- | wird der Bewertungsfaktor $Q$ eingef{\" | ||
- | $\beta$- und $\gamma$-Strahlung $1$, f{\" | ||
- | $Q$ Werte zwischen $10$ und $20$ an. | ||
- | |||
- | \item[{\" | ||
- | Wirksamkeit von verschiedenen Strahlungs\-arten: | ||
- | % | ||
- | \begin{equation*} | ||
- | H = Q \cdot D_{\mathrm{E}} | ||
- | \end{equation*} | ||
- | % | ||
- | Die Einheit der {\" | ||
- | Energiedosis (da $Q$ dimensionslos ist).\\ | ||
- | Zum Unterscheiden der beiden Gr{\" | ||
- | Einheit eingef{\" | ||
- | $[H] = 1~\mbox{Sv}$ (Sievert) $= 1~\mbox{J/ | ||
- | Bis 1979 diente das {\glqq}rem{\grqq} als Einheit f{\" | ||
- | {\" | ||
- | $1~\mbox{rad}$ entspricht $1~\mbox{rem}$ f{\" | ||
- | $\gamma$-Strahlen.\\ | ||
- | $1~\mbox{rad}$ entspricht $10$ bis $20~\mbox{rem}$ f{\" | ||
- | $\alpha$-Strahlen. | ||
- | \end{Mentry} | ||
v10_radioaktivitaet.txt · Last modified: 2009/04/16 13:30 by steinbruegge