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Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Zerfallsgesetz

2024-01-03T18:38:59Z

Mono13:

[[Datei:Zerfallsgraph1.png|Zerfallsgraph1.png]]

{{Box
|Aufgaben 8.1: Vervollständige die Lücken
|
}}

<div class="lueckentext-quiz">

Wenn man sich den Graphen anschaut, dann sieht man, dass sich die Menge radioaktiver Atomkerne nach einer Halbwertszeit immer '''halbiert'''. Wenn ich also einen Term aufstellen möchte, mit dem ich die Menge radioaktiver Kerne nach einer Halbwertszeit berechnen kann, dann muss ich die Anfangsmenge radioaktiver Kerne mit '''0,5''' multiplizieren. Wenn ich die Anfangsmenge radioaktiver Kerne N<sub>0</sub> nenne, dann wäre der Term also '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5'''.
Wie wäre das denn, wenn ich die Menge radioaktiver Kerne nach zwei Halbwertszeiten berechnen möchte? Sie würde sich dann ja ein zweites Mal '''halbieren'''. Insgesamt ist von der Anfangsmenge also noch '''ein Viertel''' über. Der Term zur Berechnung der Menge radioaktiver Kerne nach zwei Halbwertszeiten lautet dann also '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5²'''.

Ein Term für die Menge übriger radioaktiver Atomkerne nach 3 Halbwertszeiten würde dementsprechend ja '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5³''' lauten.
Und einer für die Menge nach 4 Halbwertszeiten '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5<sup>4</sup>'''.

Eigentlich multipliziere ich jedes Mal die Anfangsmenge N<sub>0</sub> mit einer Potenz von '''0,5'''. Weil sich jedes Mal ändert, welche Potenz ich verwende, sollte ich für den Exponenten eine Variable verwenden. Die Variable steht dann für die Anzahl vergangener '''Halbwertszeiten'''. Wie sieht dann der Term aus?
</div>.

{{Box
|Aufgaben 8.2: Finden eines allgemeinen Zerfallsterms
|a) '''Stelle den gesuchten Term auf'''.

b) '''Überprüfe''' den Term an zwei Werten, die du dem Graphen entnimmst.
|Arbeitsmethode
}}

Damit man für die Variable nicht die Anzahl vergangener Halbwertszeiten einsetzen muss, sondern die tatsächlich vergangene Zeit, teilt man die Variable im Exponenten durch die Halbwertszeit. Wenn zum Beispiel die Halbwertszeit 5 Jahre beträgt und 10 Jahre vergangen sind, dann hat man im Exponenten 10 Jahre : 5 Jahre = 2 stehen, was wieder der Anzahl vergangener Halbwertszeiten entspricht.

Eine Gleichung zur Berechnung der Anzahl der übrigen Atomkerne nach einer bestimmten Zeit (N<sub>t</sub>) lautet also N<sub>t</sub> = __________.

{{Box
|Aufgaben 8.3: Plutonium-239 ist ein Alphastrahler und hat eine Halbwertszeit von 24000 Jahren. Nach dem Reaktorunglück in Tschernobyl sind große Mengen dieses Isotops in der Umgebung des Reaktors zurückgeblieben.
|a) Ein Präparat Plutonium-239 enthält 500000 Atomkerne. Wie viele sind davon nach 100 Jahren noch vorhanden?

b) Berechne die durchschnittliche Aktivität in den ersten 100 Jahren.

c) Berechne, wie lang man warten muss, bis weniger als 5% der ursprünglichen Atomkerne vorhanden sind.
Bewerte die zukünftige Bewohnbarkeit dieses Gebiets vor diesem Hintergrund.
}}

== Lerneinheiten ==

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2024-01-03T17:43:54Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
!Raum!!Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
|Physikraum||17
|-
|Flur||19
|-
|Mensa||16
|-
|Klassenraum||17
|-
|Aula||18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terrestrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Vertiefung
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''':
|Arbeitsmethode
}}

{{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=110%|height=600px}}

==Lerneinheiten==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Aktivität

2023-11-26T14:25:30Z

Mono13:

Um die Strahlung verschiedener radioaktiver Präparate vergleichen zu können, hat man sich die Einheit ''Aktivität'' überlegt.

'''Sieh dir das Video an und übertrage die Merkblätter in dein Heft.
'''
{{#ev:youtube|pWz5miZNcZo}}

{{Box
|Aufgaben 6.1: Anwendung der Definitionen
|Ein radioaktives Präparat hat eine Aktivität von 5000 Bq.
'''Berechne''' die Anzahl von Kernumwandlungen, die in 90 Sekunden stattfinden.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.2: Beispiel aus der echten Welt
|In Bayern wurde 2018 ein Wildschwein mit einer Aktivität von 3495 Bq entdeckt.

(Quelle: https://www.t-online.de/nachrichten/panorama/id_89632182/tschernobyl-deutsche-wildsau-radioaktiver-belastet-als-fisch-aus-fukushima.html).

'''Bewerte''' diese Aussage über die Strahlungsaktivität des Wildschweins in Hinblick auf die Essbarkeit des Tieres.
}}

{{Lösung versteckt|1=Denke über den Unterschied von Aktivität und spezifischer Radioaktivität nach.|2=Hilfe|3=Schließen}}

{{Box
|Aufgaben 6.3: Geiger-Müller-Zählrohr gibt nicht die Aktivität eines Präparats?
|{{2Spalten
|
'''Bewerte''' anhand der Skizze, wie gut ein Geiger-Müller-Zählrohr zur Messung der Aktivität eines radioaktiven Präparats geeignet ist.
|
[[Datei:Aktivität mit Zählrohr.jpg|Aktivität mit Zählrohr.jpg]]
}}

}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Thema:Xu4pu51ztonfc8bf

2023-11-26T14:19:57Z

Mono13 (Diskussion | Beiträge) kommentierte auf „Unterseiten“ (Hallo Mandy, vielen Dank dafür :) Liebe Grüße, Niklas).

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Radioaktivität

2023-11-20T20:55:49Z

Mono13:

Henri Becquerel war ein Physiker, der sich im späten 19. Jahrhundert mit Floureszenz (also der Eigenschaft von Körpern, dass sie nach Bestrahlung selber beginnen zu strahlen) beschäftigte. Dabei untersuchte er Uransalze.

Da der Physiker Röntgen 1895 seine Entdeckung der Röntgenstrahlung, die bestimmte Materialien durchdringen kann, veröffentlichte, war Becquerel motiviert, sich selber mit Röntgenstrahlung zu beschäftigen.

'''Seine Vermutung war, dass seine Uransalze, wenn er sie von der Sonne bestrahlen ließ, Röntgenstrahlung aussenden würden.''' Nachweisen wollte er dies, indem er eine Fotoplatte lichtdicht in schwarzer Pappe verpackte. Dies tat er, weil Röntgenstrahlung die schwarze Pappe durchdringen und somit auf der Fotoplatte ankommen würde. Es gab nun zwei mögliche Fälle:

Entweder die Uransalze strahlen nur, wenn er sie vorher von der Sonne bestrahlen ließ,

oder sie strahlen auch ohne vorherige Bestrahlung. Sowas wurde zur damaligen Zeit allerdings noch nie beobachtet...

{{Box
|Aufgaben 3.1: Versuch von Becquerel
|'''Sieh dir die Animation zu Becquerels Versuch an.'''
https://www.leifiphysik.de/kern-teilchenphysik/radioaktivitaet-einfuehrung/downloads/henri-becquerel-uransalz-auf-fotoplatte-animation}}

{{Box
|Aufgaben 3.2: Versuch von Becquerel
|'''Beschreibe''' die beiden Fälle, die in der Animation zu sehen sind.
}}

{{Box
|Aufgaben 3.3: Versuchsprotokoll für Becquerel
|'''Übertrage''' das Versuchsprotokoll in deinen Ordner und fülle es für Henri Becquerel aus.

[[Datei:Versuchsprotokoll.jpg|mini]] }}

{{Box
|Aufgaben 3.4: Zusammenfassung Becquerel
|Becquerel entdeckt mit seinem Versuch die Radioaktivität. '''Fülle folgenden Lückentext aus'''. Mache danach einen Screenshot und füge den Text deinem Ordner hinzu. }}

<div class="lueckentext-quiz">
Der Versuch von Henri Becquerel mit Uransalzen und Fotoplatten war ein entscheidender Meilenstein in der Entdeckung der '''Radioaktivität''' und legte den Grundstein für das Verständnis der spontanen '''Aussendung''' von Strahlung durch radioaktive Materialien. Im Jahr 1896 führte Becquerel eine Reihe von Experimenten durch, die zu bahnbrechenden Erkenntnissen führten.

Becquerel begann seine Untersuchungen, indem er Uranverbindungen auf Fotoplatten legte und diese dann in totaler Dunkelheit aufbewahrte. Zu seiner Überraschung stellte er fest, dass die Fotoplatten, die in Kontakt mit den Uransalzen waren, sich trotz '''der Abwesenheit von Licht''' selbst entwickelten und Bilder auf ihnen erschienen. Dieses Phänomen widerlegte die damals vorherrschende Meinung, dass die Strahlung von Uran auf irgendeine Weise mit '''vorheriger Bestrahlung durch Licht''' in Verbindung stand.

Weitere Experimente zeigten, dass die Strahlung von Uransalzen nicht nur Fotoplatten beeinflusste, sondern auch andere Materialien wie Schichtblätter und Elektronenröhren. Becquerel erkannte, dass die Uransalze eine '''unsichtbare''' Strahlung emittierten, die in der Lage war, Materie zu durchdringen und chemische Veränderungen in Fotoplatten und anderen Substanzen hervorzurufen.

</div>
Die Erkenntnisse aus Becquerels Versuchen legten den Grundstein für die moderne Physik und Chemie der Radioaktivität und hatten weitreichende Auswirkungen auf die Medizin, die Energiewirtschaft und viele andere Bereiche der Wissenschaft und Technologie. Becquerels Arbeit war somit ein wichtiger Schritt in der Erforschung der geheimnisvollen Welt der radioaktiven Strahlung.

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-20T20:49:04Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein Vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.

Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|

[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Lösung versteckt|1=Du weißt doch schon, dass gleiche Ladungen einander abstoßen und ungleiche sich anziehen. Was hat das mit diesem Versuch zu tun?|2=Hilfe|3=Schließen}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

{{Lösung versteckt|1=Wieso werden die meisten Alpha-Teilchen nicht abgelenkt?|2=Hilfe|3=Schließen}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-20T20:47:25Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein Vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.

Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|

[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Lösung versteckt|1=Du weißt doch schon, dass gleiche Ladungen einander abstoßen und ungleiche sich anziehen. Was hat das mit diesem Versuch zu tun?|2=Hilfe|3=Schließen}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-20T20:43:54Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein Vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.

Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|

[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall

2023-11-20T20:43:23Z

Mono13: /* '''Hinweise zur Bearbeitung eines Lernpfades''' */

=='''Lernpfad zu Elementarteilchen und radioaktiven Zerfall'''==
Du hast bestimmt schon mitbekommen, wie sich in deinem Umfeld über "Atomenergie" oder "Kernenergie" unterhalten wird. Bestimmt hast du auch schon mitbekommen, dass über diese Energie viel diskutiert wird und sie mit Risiken verbunden ist, aber dennoch auch Vorteile zu haben scheint.

Dieser Lernpfad wird dir ermöglichen, Begriffe aus der '''Atom- und Kernphysik''' besser einordnen zu können. Du wirst mit verschiedenen Beispielen und Aufgaben konfrontiert, um dein Wissen in diesem Bereich zu erweitern.

In der Zeit, die du im Unterricht an dem Lernpfad arbeitest, steht dir dein Lehrer/deine Lehrerin tatkräftig zur Seite. Nutze das!

=='''Hinweise zur Bearbeitung eines Lernpfades'''==

1. Auch wenn dieser Lernpfad digital ist, kann es für viele Aufgaben hilfreich sein, sich handschriftliche Notizen zu machen.

2. Alle Ergebnisse des Lernpfads sollten gesichert werden. Schreibe deine Ergebnisse auf, ordne sie in deinen Ordner ein. Mache Screenshots von Lückentexten und Apps auf der Seite, die du auch deinem Ordner hinzufügst!

3. Das Anfertigen von Screenshots ist insbesondere deswegen wichtig, weil diese Seite '''deine Ergebnisse nicht speichern wird!'''

4. Dein Lehrer hat Lösungen zu den Aufgaben. Wenn du mit einem Abschnitt fertig bist, dann sprich ihn an, damit du deine Ergebnisse überprüfen kannst.

5. Diese Seite kann immer wieder benutzt werden, um sich zum Beispiel für einen Test vorzubereiten, oder weil man sein Wissen aus Interesse auffrischen möchte.

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

[[Kategorie:Physik]]
[[Kategorie:Lernpfad]]
[[Kategorie:Sekundarstufe 1]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall

2023-11-20T20:42:39Z

Mono13: /* '''Lernpfad zu Elementarteilchen und radioaktiven Zerfall''' */

=='''Lernpfad zu Elementarteilchen und radioaktiven Zerfall'''==
Du hast bestimmt schon mitbekommen, wie sich in deinem Umfeld über "Atomenergie" oder "Kernenergie" unterhalten wird. Bestimmt hast du auch schon mitbekommen, dass über diese Energie viel diskutiert wird und sie mit Risiken verbunden ist, aber dennoch auch Vorteile zu haben scheint.

Dieser Lernpfad wird dir ermöglichen, Begriffe aus der '''Atom- und Kernphysik''' besser einordnen zu können. Du wirst mit verschiedenen Beispielen und Aufgaben konfrontiert, um dein Wissen in diesem Bereich zu erweitern.

In der Zeit, die du im Unterricht an dem Lernpfad arbeitest, steht dir dein Lehrer/deine Lehrerin tatkräftig zur Seite. Nutze das!

=='''Hinweise zur Bearbeitung eines Lernpfades'''==

1. Auch wenn dieser Lernpfad digital ist, kann es für viele Aufgaben hilfreich sein, sich handschriftliche Notizen zu machen.

2. Alle Ergebnisse des Lernpfads sollten gesichert werden. Schreibe deine Ergebnisse auf, ordne sie in deinen Ordner ein und mache Screenshots von Lückentexten und Apps auf der Seite, die du auch deinem Ordner hinzufügst!

3. Das Anfertigen von Screenshots ist insbesondere deswegen wichtig, weil diese Seite '''deine Ergebnisse nicht speichern wird!'''

4. Dein Lehrer hat Lösungen zu den Aufgaben. Wenn du mit einem Abschnitt fertig bist, dann sprich ihn an, damit du deine Ergebnisse überprüfen kannst.

5. Diese Seite kann immer wieder benutzt werden, um sich zum Beispiel für einen Test vorzubereiten, oder weil man sein Wissen aus Interesse auffrischen möchte.

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

[[Kategorie:Physik]]
[[Kategorie:Lernpfad]]
[[Kategorie:Sekundarstufe 1]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Halbwertszeit

2023-11-19T17:14:24Z

Mono13:

[[Datei:Zerfallsgraph1.png|Zerfallsgraph1.png]]

Die Abbildung zeigt einen Graphen, der beschreibt, wie viel Prozent der Atome eines Bi-210-Präparats nach einer bestimmten Anzahl vergangener Tage noch nicht zerfallen sind.

{{Box
|Aufgaben 7.1: Beschreibung der Abbildung
|'''Benenne''', wofür die beiden Achsen stehen.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.2: Deutung des Graphen
|Wie viel Prozent der ursprünglichen Bi-210-Atomkerne existieren noch nach 5 Tagen? Wie viele nach 10 Tagen?
}}

{{Box
|Aufgaben 7.3: Simulation radioaktiven Zerfalls
|Kohlenstoff-14-Kerne zerfallen unter Abgabe eines Alpha-Teilchens zu Stickstoff-14-Kernen. Führe die Simulation durch.
'''Dokumentiere''', wie sich die Rate der zerfallenden Kerne im Lauf der Zeit ändert.
}}

https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/nuclear-physics/latest/nuclear-physics.html?simulation=radioactive-dating-game&locale=de

{{Box
|Aufgaben 7.4: Beschreibung der Simulation
|Der physikinteressierte Schüler Paul hat sich auch das Diagramm angeschaut. Er hat seine Beobachtungen aufgeschrieben und dabei schon Fachbegriffe genannt, die er aus eigener Recherche kennt. Leider kann er nicht so gut mit Technik umgehen... '''Hilf ihm, seinen Text wieder zu ordnen, indem du die Sätze vervollständigst. Ziehe dafür die Kärtchen so übereinander, dass sie verbunden werden.'''

{{LearningApp|app=phzjsxnst23|width=100%|height=600px}}

''Wenn du fertig bist, dann fotografiere seine Sätze und füge das Foto deinem Ordner hinzu.''
}}

{{Box
|Aufgaben 7.5: Recherche
|'''Recherchiere''' die Halbwertszeiten von Cäsium-137, Iod-129, Cobalt-60, Plutonium-239.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.6: Endlagerung?
|Die Stoffe aus Aufgabe 7.5 sind Restprodukte von Brennstäben aus Kernkraftwerken. Bewerte die Notwendigkeit von Endlagern. '''Leite daraus ab''', wie ein Endlager für radioaktiven Müll am besten gebaut sein sollte.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.7: Pferderennen
|Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen:
|Arbeitsmethode
}}
{{LearningApp|app=pe5xe85j323|width=120%|height=600px}}

== Lerneinheiten ==

1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T17:11:06Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terrestrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''':
|Arbeitsmethode
}}

{{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=110%|height=600px}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T17:10:22Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terrestrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=110%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T17:09:54Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terrestrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T17:09:34Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terrestrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=150%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T17:09:01Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terrestrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=140%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T17:07:32Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terrestrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=120%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T16:37:07Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terrestrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T16:36:50Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terristrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terrestrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Zerfallsgesetz

2023-11-19T16:35:13Z

Mono13:

[[Datei:Zerfallsgraph1.png|Zerfallsgraph1.png]]

{{Box
|Aufgaben 8.1: Vervollständige die Lücken
|
}}

<div class="lueckentext-quiz">

Wenn man sich den Graphen anschaut, dann sieht man, dass sich die Menge radioaktiver Atomkerne nach einer Halbwertszeit immer '''halbiert'''. Wenn ich also einen Term aufstellen möchte, mit dem ich die Menge radioaktiver Kerne nach einer Halbwertszeit berechnen kann, dann muss ich die Anfangsmenge radioaktiver Kerne mit '''0,5''' multiplizieren. Wenn ich die Anfangsmenge radioaktiver Kerne N<sub>0</sub> nenne, dann wäre der Term also '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5'''.
Wie wäre das denn, wenn ich die Menge radioaktiver Kerne nach zwei Halbwertszeiten berechnen möchte? Sie würde sich dann ja ein zweites Mal '''halbieren'''. Insgesamt ist von der Anfangsmenge also noch '''ein Viertel''' über. Der Term zur Berechnung der Menge radioaktiver Kerne nach zwei Halbwertszeiten lautet dann also '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5²'''.

Ein Term für die Menge übriger radioaktiver Atomkerne nach 3 Halbwertszeiten würde dementsprechend ja '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5³''' lauten.
Und einer für die Menge nach 4 Halbwertszeiten '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5<sup>4</sup>'''.

Eigentlich multipliziere ich jedes Mal die Anfangsmenge N<sub>0</sub> mit einer Potenz von '''0,5'''. Weil sich jedes Mal ändert, welche Potenz ich verwende, sollte ich für den Exponenten eine Variable verwenden. Die Variable steht dann für die Anzahl vergangener '''Halbwertszeiten'''. Wie sieht dann der Term aus?
</div>.

{{Box
|Aufgaben 8.2: Finden eines allgemeinen Zerfallsterms
|a) '''Stelle den gesuchten Term auf'''.

b) '''Überprüfe''' den Term an zwei Werten, die du dem Graphen entnimmst.
|Arbeitsmethode
}}

Damit man für die Variable nicht die Anzahl vergangener Halbwertszeiten einsetzen muss, sondern die tatsächlich vergangene Zeit, teilt man die Variable im Exponenten durch die Halbwertszeit. Wenn zum Beispiel die Halbwertszeit 5 Jahre beträgt und 10 Jahre vergangen sind, dann hat man im Exponenten 10 Jahre : 5 Jahre = 2 stehen, was wieder der Anzahl vergangener Halbwertszeiten entspricht.

Eine Gleichung zur Berechnung der Anzahl der übrigen Atomkerne nach einer bestimmten Zeit (N<sub>t</sub>) lautet also N<sub>t</sub> = __________.

{{Box
|Aufgaben 8.3: Plutonium-239 ist ein Alphastrahler und hat eine Halbwertszeit von 24000 Jahren. Nach dem Reaktorunglück in Tschernobyl sind große Mengen dieses Isotops in der Umgebung des Reaktors zurückgeblieben.
|a) Ein Kilogramm Plutonium-239-Kern enthält Atomkerne. Wie viele sind davon nach 100 Jahren noch vorhanden?

b) Berechne die durchschnittliche Aktivität in den ersten 100 Jahren.

c) Berechne, wie lang man warten muss, bis weniger als 5% der ursprünglichen Atomkerne vorhanden sind.
Bewerte die zukünftige Bewohnbarkeit dieses Gebiets vor diesem Hintergrund.
}}

== Lerneinheiten ==

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Zerfallsgesetz

2023-11-19T16:33:57Z

Mono13:

[[Datei:Zerfallsgraph1.png|Zerfallsgraph1.png]]

{{Box
|Aufgaben 8.1: Vervollständige die Lücken
|
}}

<div class="lueckentext-quiz">

Wenn man sich den Graphen anschaut, dann sieht man, dass sich die Menge radioaktiver Atomkerne nach einer Halbwertszeit immer '''halbiert'''. Wenn ich also einen Term aufstellen möchte, mit dem ich die Menge radioaktiver Kerne nach einer Halbwertszeit berechnen kann, dann muss ich die Anfangsmenge radioaktiver Kerne mit '''0,5''' multiplizieren. Wenn ich die Anfangsmenge radioaktiver Kerne N<sub>0</sub> nenne, dann wäre der Term also '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5'''.
Wie wäre das denn, wenn ich die Menge radioaktiver Kerne nach zwei Halbwertszeiten berechnen möchte? Sie würde sich dann ja ein zweites Mal '''halbieren'''. Insgesamt ist von der Anfangsmenge also noch '''ein Viertel''' über. Der Term zur Berechnung der Menge radioaktiver Kerne nach zwei Halbwertszeiten lautet dann also '''N<sub>0</sub> ⋅ 0,5²'''.

Ein Term für die Menge übriger radioaktiver Atomkerne nach 3 Halbwertszeiten würde dementsprechend ja '''N<sub>0</sub> * 0,5³''' lauten.
Und einer für die Menge nach 4 Halbwertszeiten '''N<sub>0</sub> * 0,5<sup>4</sup'''.

Eigentlich multipliziere ich jedes Mal die Anfangsmenge N<sub>0</sub> mit einer Potenz von '''0,5'''. Weil sich jedes Mal ändert, welche Potenz ich verwende, sollte ich für den Exponenten eine Variable verwenden. Die Variable steht dann für die Anzahl vergangener '''Halbwertszeiten'''. Wie sieht dann der Term aus?
</div>.

{{Box
|Aufgaben 8.2: Finden eines allgemeinen Zerfallsterms
|a) '''Stelle den gesuchten Term auf'''.

b) '''Überprüfe''' den Term an zwei Werten, die du dem Graphen entnimmst.
|Arbeitsmethode
}}

Damit man für die Variable nicht die Anzahl vergangener Halbwertszeiten einsetzen muss, sondern die tatsächlich vergangene Zeit, teilt man die Variable im Exponenten durch die Halbwertszeit. Wenn zum Beispiel die Halbwertszeit 5 Jahre beträgt und 10 Jahre vergangen sind, dann hat man im Exponenten 10 Jahre : 5 Jahre = 2 stehen, was wieder der Anzahl vergangener Halbwertszeiten entspricht.

Eine Gleichung zur Berechnung der Anzahl der übrigen Atomkerne nach einer bestimmten Zeit (N<sub>t</sub>) lautet also N<sub>t</sub> = __________.

{{Box
|Aufgaben 8.3: Plutonium-239 ist ein Alphastrahler und hat eine Halbwertszeit von 24000 Jahren. Nach dem Reaktorunglück in Tschernobyl sind große Mengen dieses Isotops in der Umgebung des Reaktors zurückgeblieben.
|a) Ein Kilogramm Plutonium-239-Kern enthält Atomkerne. Wie viele sind davon nach 100 Jahren noch vorhanden?

b) Berechne die durchschnittliche Aktivität in den ersten 100 Jahren.

c) Berechne, wie lang man warten muss, bis weniger als 5% der ursprünglichen Atomkerne vorhanden sind.
Bewerte die zukünftige Bewohnbarkeit dieses Gebiets vor diesem Hintergrund.
}}

== Lerneinheiten ==

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Halbwertszeit

2023-11-19T16:30:06Z

Mono13:

[[Datei:Zerfallsgraph1.png|Zerfallsgraph1.png]]

Die Abbildung zeigt einen Graphen, der beschreibt, wie viel Prozent der Atome eines Bi-210-Präparats nach einer bestimmten Anzahl vergangener Tage noch nicht zerfallen sind.

{{Box
|Aufgaben 7.1: Beschreibung der Abbildung
|'''Benenne''', wofür die beiden Achsen stehen.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.2: Deutung des Graphen
|Wie viel Prozent der ursprünglichen Bi-210-Atomkerne existieren noch nach 5 Tagen? Wie viele nach 10 Tagen?
}}

{{Box
|Aufgaben 7.3: Simulation radioaktiven Zerfalls
|Kohlenstoff-14-Kerne zerfallen unter Abgabe eines Alpha-Teilchens zu Stickstoff-14-Kernen. Führe die Simulation durch.
'''Dokumentiere''', wie sich die Rate der zerfallenden Kerne im Lauf der Zeit ändert.
}}

https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/nuclear-physics/latest/nuclear-physics.html?simulation=radioactive-dating-game&locale=de

{{Box
|Aufgaben 7.4: Beschreibung der Simulation
|Der physikinteressierte Schüler Paul hat sich auch das Diagramm angeschaut. Er hat seine Beobachtungen aufgeschrieben und dabei schon Fachbegriffe genannt, die er aus eigener Recherche kennt. Leider kann er nicht so gut mit Technik umgehen... '''Hilf ihm, seinen Text wieder zu ordnen, indem du die Sätze vervollständigst. Ziehe dafür die Kärtchen so übereinander, dass sie verbunden werden.'''

{{LearningApp|app=phzjsxnst23|width=100%|height=600px}}

''Wenn du fertig bist, dann fotografiere seine Sätze und füge das Foto deinem Ordner hinzu.''
}}

{{Box
|Aufgaben 7.5: Recherche
|'''Recherchiere''' die Halbwertszeiten von Cäsium-137, Iod-129, Cobalt-60, Plutonium-239.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.6: Endlagerung?
|Die Stoffe aus Aufgabe 7.5 sind Restprodukte von Brennstäben aus Kernkraftwerken. Bewerte die Notwendigkeit von Endlagern. '''Leite daraus ab''', wie ein Endlager für radioaktiven Müll am besten gebaut sein sollte.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.7: Pferderennen
|Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen: {{LearningApp|app=pe5xe85j323|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==

1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-19T12:25:27Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein Vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen bekannten Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.

Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|

[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-19T12:25:08Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein Vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen bekannten Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.

Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|

[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-19T12:24:48Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein Vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen bekannten Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.

Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|

[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Kennzahlen von Atomkernen

2023-11-19T12:23:33Z

Mono13:

== Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden. ==

|
{{Box
|Aufgaben 2.1: Grundwissen zu Kennzahlen
|'''Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden''': {{LearningApp|app=pnqi4n6tk23|width=100%|height=800px}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.2: Übung
|Welcher Kennzahl entnimmt man, um welche "Atomart" es sich handelt.
|Arbeitsmethode
}}
{{Box
|Aufgaben 2.3: Übung
|Natrium hat 11 Protonen und 12 Neutronen. Welche Schreibweise ist korrekt?
{{4Spalten|
[[Datei:Variante 3.jpg|Bildbreite=300px]]
|
[[Datei:Variante 2.jpg|Bildbreite=300px]]
|
[[Datei:Variante 1.jpg|Bildbreite=300px]]
|
[[Datei:Variante 4.jpg|Bildbreite=300px]]
}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.4: Kennzahl-Memory
|'''Spiele das Kennzahl-Memory'''. Du kannst zur Hilfe das Periodensystem der Elemente verwenden. {{LearningApp|app=pmtmv0ys323|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

[[Datei:Simple Periodic Table Chart-en.svg|Simple Periodic Table Chart-en.svg]]

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Kennzahlen von Atomkernen

2023-11-19T12:23:09Z

Mono13:

== Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden. ==

|
{{Box
|Aufgaben 2.1: Grundwissen zu Kennzahlen
|'''Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden''': {{LearningApp|app=pnqi4n6tk23|width=100%|height=800px}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.2: Übung
|Welcher Kennzahl entnimmt man, um welche "Atomart" es sich handelt.
|Arbeitsmethode
}}
{{Box
|Aufgaben 2.3: Übung
|Natrium hat 11 Protonen und 12 Neutronen. Welche Schreibweise ist korrekt?
{{4Spalten|
[[Datei:Variante 3.jpg|Bildbreite=300px]]
|
[[Datei:Variante 2.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 1.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 4.jpg|mini]]
}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.4: Kennzahl-Memory
|'''Spiele das Kennzahl-Memory'''. Du kannst zur Hilfe das Periodensystem der Elemente verwenden. {{LearningApp|app=pmtmv0ys323|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

[[Datei:Simple Periodic Table Chart-en.svg|Simple Periodic Table Chart-en.svg]]

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T12:20:21Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas Schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terristrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terristrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T12:19:49Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort mit dem Geiger-Müller-Zählrohr. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terristrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terristrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall

2023-11-19T12:18:35Z

Mono13:

=='''Lernpfad zu Elementarteilchen und radioaktiven Zerfall'''==
Du hast bestimmt schon mitbekommen, wie sich in deinem Umfeld über "Atomenergie" oder "Kernenergie" unterhalten wird. Bestimmt hast du auch schon mitbekommen, dass über diese Energie viel diskutiert wird und sie mit Risiken verbunden ist.

Dieser Lernpfad wird dir ermöglichen, Begriffe aus der '''Atom- und Kernphysik''' besser einordnen zu können. Du wirst mit verschiedenen Beispielen und Aufgaben konfrontiert, um dein Wissen in diesem Bereich zu erweitern.

In der Zeit, die du im Unterricht an dem Lernpfad arbeitest, steht dir dein Lehrer/deine Lehrerin tatkräftig zur Seite. Nutze das!

=='''Hinweise zur Bearbeitung eines Lernpfades'''==

1. Auch wenn dieser Lernpfad digital ist, kann es für viele Aufgaben hilfreich sein, sich handschriftliche Notizen zu machen.

2. Alle Ergebnisse des Lernpfads sollten gesichert werden. Schreibe deine Ergebnisse auf, ordne sie in deinen Ordner ein und mache Screenshots von Lückentexten und Apps auf der Seite, die du auch deinem Ordner hinzufügst!

3. Das Anfertigen von Screenshots ist insbesondere deswegen wichtig, weil diese Seite '''deine Ergebnisse nicht speichern wird!'''

4. Dein Lehrer hat Lösungen zu den Aufgaben. Wenn du mit einem Abschnitt fertig bist, dann sprich ihn an, damit du deine Ergebnisse überprüfen kannst.

5. Diese Seite kann immer wieder benutzt werden, um sich zum Beispiel für einen Test vorzubereiten, oder weil man sein Wissen aus Interesse auffrischen möchte.

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

[[Kategorie:Physik]]
[[Kategorie:Lernpfad]]
[[Kategorie:Sekundarstufe 1]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-19T12:16:26Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein Vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen bekannten Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.

Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|
[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Radioaktivität

2023-11-19T12:15:56Z

Mono13:

Henri Becquerel war ein Physiker, der sich im späten 19. Jahrhundert mit Floureszenz (also der Eigenschaft von Körpern, dass sie nach Bestrahlung selber beginnen zu strahlen) beschäftigte. Dabei untersuchte er Uransalze.

Da der Physiker Röntgen 1895 seine Entdeckung der Röntgenstrahlung, die bestimmte Materialien durchdringen kann, veröffentlichte, war Becquerel motiviert, sich selber mit Röntgenstrahlung zu beschäftigen.

'''Seine Vermutung war, dass seine Uransalze, wenn er sie von der Sonne bestrahlen ließ, Röntgenstrahlung aussenden würden.''' Nachweisen wollte er dies, indem er eine Fotoplatte lichtdicht in schwarzer Pappe verpackte. Dies tat er, weil Röntgenstrahlung die schwarze Pappe durchdringen würde und somit auf der Fotoplatte ankommen würde. Wenn er nun Uransalze von der Sonne bestrahlen ließe und diese daher anfangen würde, Röntgenstrahlung auszusenden, dann würde die Röntgenstrahlung trotz der schwarzen Pappen auf der Fotoplatte ankommen, was dann auf der Fotoplatte sichtbar sein müsste.

{{Box
|Aufgaben 3.1: Versuch von Becquerel
|'''Sieh dir die Animation zu Becquerels Versuch an.'''
https://www.leifiphysik.de/kern-teilchenphysik/radioaktivitaet-einfuehrung/downloads/henri-becquerel-uransalz-auf-fotoplatte-animation}}

{{Box
|Aufgaben 3.2: Versuch von Becquerel
|'''Beschreibe''' die beiden Fälle, die in der Animation zu sehen sind.
}}

{{Box
|Aufgaben 3.3: Versuchsprotokoll für Becquerel
|'''Übertrage''' das Versuchsprotokoll in deinen Ordner und fülle es für Henri Becquerel aus.

[[Datei:Versuchsprotokoll.jpg|mini]] }}

{{Box
|Aufgaben 3.4: Zusammenfassung Becquerel
|Becquerel entdeckt mit seinem Versuch die Radioaktivität. '''Fülle folgenden Lückentext aus'''. Mache danach einen Screenshot und füge den Text deinem Ordner hinzu. }}

<div class="lueckentext-quiz">
Der Versuch von Henri Becquerel mit Uransalzen und Fotoplatten war ein entscheidender Meilenstein in der Entdeckung der '''Radioaktivität''' und legte den Grundstein für das Verständnis der spontanen '''Aussendung''' von Strahlung durch radioaktive Materialien. Im Jahr 1896 führte Becquerel eine Reihe von Experimenten durch, die zu bahnbrechenden Erkenntnissen führten.

Becquerel begann seine Untersuchungen, indem er Uranverbindungen auf Fotoplatten legte und diese dann in totaler Dunkelheit aufbewahrte. Zu seiner Überraschung stellte er fest, dass die Fotoplatten, die in Kontakt mit den Uransalzen waren, sich trotz '''der Abwesenheit von Licht''' selbst entwickelten und Bilder auf ihnen erschienen. Dieses Phänomen widerlegte die damals vorherrschende Meinung, dass die Strahlung von Uran auf irgendeine Weise mit '''vorheriger Bestrahlung durch Licht''' in Verbindung stand.

Weitere Experimente zeigten, dass die Strahlung von Uransalzen nicht nur Fotoplatten beeinflusste, sondern auch andere Materialien wie Schichtblätter und Elektronenröhren. Becquerel erkannte, dass die Uransalze eine '''unsichtbare''' Strahlung emittierten, die in der Lage war, Materie zu durchdringen und chemische Veränderungen in Fotoplatten und anderen Substanzen hervorzurufen.

</div>
Die Erkenntnisse aus Becquerels Versuchen legten den Grundstein für die moderne Physik und Chemie der Radioaktivität und hatten weitreichende Auswirkungen auf die Medizin, die Energiewirtschaft und viele andere Bereiche der Wissenschaft und Technologie. Becquerels Arbeit war somit ein wichtiger Schritt in der Erforschung der geheimnisvollen Welt der radioaktiven Strahlung.

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-19T12:15:00Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa Zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen bekannten Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.

Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|
[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-19T12:14:43Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa Zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen bekannten Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie.
Um die Goldfolie herum war ein Leuchtschirm. Er begann an den Stellen zu leuchten, wo er von Alpha-Teilchen getroffen wurde. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|
[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Kennzahlen von Atomkernen

2023-11-19T12:12:19Z

Mono13:

== Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden. ==

|
{{Box
|Aufgaben 2.1: Grundwissen zu Kennzahlen
|'''Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden''': {{LearningApp|app=pnqi4n6tk23|width=100%|height=800px}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.2: Übung
|Welcher Kennzahl entnimmt man, um welche "Atomart" es sich handelt.
|Arbeitsmethode
}}
{{Box
|Aufgaben 2.3: Übung
|Natrium hat 11 Protonen und 12 Neutronen. Welche Schreibweise ist korrekt?
{{4Spalten|
[[Datei:Variante 3.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 2.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 1.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 4.jpg|mini]]
}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.4: Kennzahl-Memory
|'''Spiele das Kennzahl-Memory'''. Du kannst zur Hilfe das Periodensystem der Elemente verwenden. {{LearningApp|app=pmtmv0ys323|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

[[Datei:Simple Periodic Table Chart-en.svg|Simple Periodic Table Chart-en.svg]]

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Radioaktivität

2023-11-19T12:09:11Z

Mono13:

Henri Becquerel war ein Physiker, der sich im späten 19. Jahrhundert mit Floureszenz (also der Eigenschaft von Körpern, dass sie nach Bestrahlung selber beginnen zu strahlen) beschäftigte. Dabei untersuchte er Uransalze.

Da der Physiker Röntgen 1895 seine Entdeckung der Röntgenstrahlung, die bestimmte Materialien durchdringen kann, veröffentlichte, war Becquerel motiviert, sich selber mit Röntgenstrahlung zu beschäftigen.

'''Seine Vermutung war, dass seine Uransalze, wenn er sie von der Sonne bestrahlen ließ, Röntgenstrahlung aussenden würden.''' Nachweisen wollte er dies, indem er eine Fotoplatte lichtdicht in schwarzer Pappe verpackt hat. Dies tat er, weil Röntgenstrahlung die schwarze Pappe durchdringen würde und somit auf der Fotoplatte ankommen würde. Wenn er nun Uransalze von der Sonne bestrahlen ließe und diese daher anfangen würde, Röntgenstrahlung auszusenden, dann würde die Röntgenstrahlung trotz der schwarzen Pappen auf der Fotoplatte ankommen, was dann auf der Fotoplatte sichtbar sein müsste.

{{Box
|Aufgaben 3.1: Versuch von Becquerel
|'''Sieh dir die Animation zu Becquerels Versuch an.'''
https://www.leifiphysik.de/kern-teilchenphysik/radioaktivitaet-einfuehrung/downloads/henri-becquerel-uransalz-auf-fotoplatte-animation}}

{{Box
|Aufgaben 3.2: Versuch von Becquerel
|'''Beschreibe''' die beiden Fälle, die in der Animation zu sehen sind.
}}

{{Box
|Aufgaben 3.3: Versuchsprotokoll für Becquerel
|'''Übertrage''' das Versuchsprotokoll in deinen Ordner und fülle es für Henri Becquerel aus.

[[Datei:Versuchsprotokoll.jpg|mini]] }}

{{Box
|Aufgaben 3.4: Zusammenfassung Becquerel
|Becquerel entdeckt mit seinem Versuch die Radioaktivität. '''Fülle folgenden Lückentext aus'''. Mache danach einen Screenshot und füge den Text deinem Ordner hinzu. }}

<div class="lueckentext-quiz">
Der Versuch von Henri Becquerel mit Uransalzen und Fotoplatten war ein entscheidender Meilenstein in der Entdeckung der '''Radioaktivität''' und legte den Grundstein für das Verständnis der spontanen '''Aussendung''' von Strahlung durch radioaktive Materialien. Im Jahr 1896 führte Becquerel eine Reihe von Experimenten durch, die zu bahnbrechenden Erkenntnissen führten.

Becquerel begann seine Untersuchungen, indem er Uranverbindungen auf Fotoplatten legte und diese dann in totaler Dunkelheit aufbewahrte. Zu seiner Überraschung stellte er fest, dass die Fotoplatten, die in Kontakt mit den Uransalzen waren, sich trotz '''der Abwesenheit von Licht''' selbst entwickelten und Bilder auf ihnen erschienen. Dieses Phänomen widerlegte die damals vorherrschende Meinung, dass die Strahlung von Uran auf irgendeine Weise mit '''vorheriger Bestrahlung durch Licht''' in Verbindung stand.

Weitere Experimente zeigten, dass die Strahlung von Uransalzen nicht nur Fotoplatten beeinflusste, sondern auch andere Materialien wie Schichtblätter und Elektronenröhren. Becquerel erkannte, dass die Uransalze eine '''unsichtbare''' Strahlung emittierten, die in der Lage war, Materie zu durchdringen und chemische Veränderungen in Fotoplatten und anderen Substanzen hervorzurufen.

</div>
Die Erkenntnisse aus Becquerels Versuchen legten den Grundstein für die moderne Physik und Chemie der Radioaktivität und hatten weitreichende Auswirkungen auf die Medizin, die Energiewirtschaft und viele andere Bereiche der Wissenschaft und Technologie. Becquerels Arbeit war somit ein wichtiger Schritt in der Erforschung der geheimnisvollen Welt der radioaktiven Strahlung.

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-19T08:07:03Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terristrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terristrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|'''Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen''': {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Radioaktivität

2023-11-19T08:06:41Z

Mono13:

Henri Becquerel war ein Physiker, der sich im späten 19. Jahrhundert mit Floureszenz (also der Eigenschaft von Körpern, dass sie nach Bestrahlung selber beginnen zu strahlen) beschäftigte. Dabei untersuchte er Uransalze.

Da der Physiker Röntgen 1895 seine Entdeckung der Röntgenstrahlung, die bestimmte Materialien durchdringen kann, veröffentlichte, war Becquerel motiviert, sich selber mit Röntgenstrahlung zu beschäftigen.

'''Seine Vermutung war, dass seine Uransalze, wenn er sie von der Sonne bestrahlen ließ, Röntgenstrahlung aussenden würden.''' Nachweisen wollte er dies, indem er eine Fotoplatte lichtdicht in schwarzer Pappe verpackt hat. Dies tat er, weil Röntgenstrahlung die schwarze Pappe durchdringen würde und somit auf der Fotoplatte ankommen würde. Wenn er nun Uransalze von der Sonne bestrahlen ließe und diese daher anfangen würde, Röntgenstrahlung auszusenden, dann würde die Röntgenstrahlung trotz der schwarzen Pappen auf der Fotoplatte ankommen, was dann auf der Fotoplatte sichtbar sein müsste.

{{Box
|Aufgaben 3.1: Versuch von Becquerel
|'''Sieh dir die Animation zu Becquerels Versuch an.'''
https://www.leifiphysik.de/kern-teilchenphysik/radioaktivitaet-einfuehrung/downloads/henri-becquerel-uransalz-auf-fotoplatte-animation}}

{{Box
|Aufgaben 3.2: Versuch von Becquerel
|'''Beschreibe''' die beiden Fälle, die in der Animation zu sehen sind.
}}

{{Box
|Aufgaben 3.3: Versuchsprotokoll für Becquerel
|'''Übertrage''' das Versuchsprotokoll in deinen Ordner und fülle es für Henri Becquerel aus.

[[Datei:Versuchsprotokoll.jpg|mini]] }}

{{Box
|Aufgaben 3.4: Zusammenfassung Becquerel
|Becquerel entdeckt mit seinem Versuch die Radioaktivität. '''Fülle folgenden Lückentext aus'''. Mache danach einen Screenshot und füge den Text deinem Ordner hinzu. }}

<div class="lueckentext-quiz">
Der Versuch von Henri Becquerel mit Uransalzen und Fotoplatten war ein entscheidender Meilenstein in der Entdeckung der '''Radioaktivität''' und legte den Grundstein für das Verständnis der spontanen '''Aussendung''' von Strahlung durch radioaktive Materialien. Im Jahr 1896 führte Becquerel eine Reihe von Experimenten durch, die zu bahnbrechenden Erkenntnissen führten.

Becquerel begann seine Untersuchungen, indem er Uranverbindungen auf Fotoplatten legte und diese dann in totaler Dunkelheit aufbewahrte. Zu seiner Überraschung stellte er fest, dass die Fotoplatten, die in Kontakt mit den Uransalzen waren, sich trotz '''der Abwesenheit von Licht''' selbst entwickelten und Bilder auf ihnen erschienen. Dieses Phänomen widerlegte die damals vorherrschende Meinung, dass die Strahlung von Uran auf irgendeine Weise mit '''vorheriger Bestrahlung durch Licht''' in Verbindung stand.

Weitere Experimente zeigten, dass die Strahlung von Uransalzen nicht nur Fotoplatten beeinflusste, sondern auch andere Materialien wie Schichtblätter und Elektronenröhren. Becquerel erkannte, dass die Uransalze eine '''unsichtbare''' Strahlung emittierten, die in der Lage war, Materie zu durchdringen und chemische Veränderungen in Fotoplatten und anderen Substanzen hervorzurufen.

Die Erkenntnisse aus Becquerels Versuchen legten den Grundstein für die moderne Physik und Chemie der Radioaktivität und hatten weitreichende Auswirkungen auf die Medizin, die Energiewirtschaft und viele andere Bereiche der Wissenschaft und Technologie. Becquerels Arbeit war somit ein wichtiger Schritt in der Erforschung der geheimnisvollen Welt der radioaktiven Strahlung.
</div>

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Kennzahlen von Atomkernen

2023-11-19T08:06:04Z

Mono13:

== Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden. ==

|
{{Box
|Aufgaben 2.1: Grundwissen zu Kennzahlen
|'''Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden''': {{LearningApp|app=pnqi4n6tk23|width=100%|height=800px}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.2: Übung
|Welcher Kennzahl entnimmt man, um welche "Atomart" es sich handelt.
|Arbeitsmethode
}}
{{Box
|Aufgaben 2.3: Übung
|Natrium hat 11 Protonen und 12 Neutronen. Welche Schreibweise ist korrekt?
{{4Spalten|
[[Datei:Variante 3.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 2.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 1.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 4.jpg|mini]]
}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.4: Kennzahl-Memory
|'''Spiele das Kennzahl-Memory''': {{LearningApp|app=pmtmv0ys323|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Kennzahlen von Atomkernen

2023-11-19T08:05:41Z

Mono13:

== Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden. ==

|
{{Box
|Aufgaben 2.1: Grundwissen zu Kennzahlen
|'''Schau dir das Video an und bearbeite die Aufträge, die dir währenddessen gestellt werden''': {{LearningApp|app=pnqi4n6tk23|width=100%|height=800px}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.2: Übung
|Welcher Kennzahl entnimmt man, um welche "Atomart" es sich handelt.
|Arbeitsmethode
}}
{{Box
|Aufgaben 2.3: Übung
|Natrium hat 11 Protonen und 12 Neutronen. Welche Schreibweise ist korrekt?
{{4Spalten|
[[Datei:Variante 3.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 2.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 1.jpg|mini]]
|
[[Datei:Variante 4.jpg|mini]]
}}
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 2.4: Kennzahl-Memory
|Spiele das Kennzahl-Memory: {{LearningApp|app=pmtmv0ys323|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Der Aufbau eines Atoms

2023-11-19T08:05:20Z

Mono13:

{{2Spalten|

Schon im antiken Griechenland haben sich Philosophen Gedanken zum Aufbau der Materie gemacht. Aus dieser Zeit stammt der Begriff des Atoms. Er leitet sich vom griechischen "atomos" ab, was übersetzt etwa so viel wie "nicht spaltbar" bedeutet. Die alten Griechen sind früher also davon ausgegangen, dass Materie aus kleinsten Teilchen mit dem Namen Atom bestehen und dass diese Atome der Materie ihre Eigenschaften geben.

Den Gedanken der "Nichtspaltbarkeit" kann man verstehen, wenn man sich z.B. einen Eisenwürfel vorstellt, den man halbiert. Dann stellt man sich vor, wie man die Hälfte des Eisenwürfels erneut halbiert. So macht man immer wieder weiter. Nach den Gedanken der alten Griechen ist dieses Verfahren nicht unendlich lang weiterführbar, weil man irgendwann nur noch das '''nicht spaltbare''' kleinste Eisenteil, '''das Eisenatom''', übrig hat.

Etwa Zwei Jahrtausende später entdeckt der Physiker '''J. J. Thomson''' die negativ geladenen Elektronen, die um ein vielfaches kleiner sind als das Atom selbst. Außerdem gibt es Gründe zur Annahme, dass Elektronen Teil jedes Atoms sind. Das Bild der unteilbaren Atome ist erschüttert.
Es stellt sich eine Frage: ''Wenn Atome insgesamt elektrisch neutral geladen sind, aber elektrisch negativ geladene Elektronen beinhalten, was für Teilchen existieren dann noch im Atom, um die negative Ladung auszugleichen?''

Das motivierte viele Physiker und ein neues Forschungsgebiet entstand. Sie versuchten, ein Modell für den Aufbau der Atome zu erstellen.
Ein erstes Modell kam von J. J. Thomson selbst. Er modellierte das Atom wie den Teig von Rosinenkuchen: ''Ein Atom sei laut Thomson ein Kügelchen gewesen, in dem Masse und positive Ladung gleichmäßig verteilt sind. In diesem Kügelchen eingebettet sind wie Rosinen im Kuchenteig die punktförmigen, negativ geladenen Elektronen''.

Der Physiker Ernest Rutherford wollte 1911 das Modell Thomsons überprüfen. Dazu führte er seinen bekannten Streuversuch durch. Er wird auf der Skizze dargestellt.
In dem Versuch schoss er positiv geladene Alpha-Teilchen auf eine dünne Goldfolie. Um die Goldfolie herum war ein Schirm, der an den Stellen, wo der von Alpha-Teilchen nach Durchdringen der Goldfolie getroffen wurde, leuchtete. So ließen sich Aussagen über die Bewegungsbahn der einzelnen Alpha-Teilchen treffen.
|
[[Datei:Rutherford-Streuversuch.jpg|Rutherford-Streuversuch.jpg]]

}}

==Simulation des Versuchs von Rutherford==
Der Versuchsaufbau Rutherfords wird in der obigen Abbildung dargestellt. In der Simulation wird dargestellt, was bei dem Versuch auf atomarer Ebene passiert. Dabei wird im Rosinenkuchenatom gezeigt, wie der Versuch laufen würde, wenn Thomsons Modell stimmt und im Rutherfordatom, was tatsächlich beobachtet wurde. '''Führe den Versuch Rutherfords in der Simulation unter dem folgenden Link mit dem Rutherford-Atom durch.'''

https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford-scattering_all.html?locale=de

{{Box
|Aufgaben 1.1: Auswertung des Versuchs
|'''Beschreibe deine Beobachtung beim Rutherford-Atom''', indem du den Satzanfängen das passende Ende zuordnest
|Arbeitsmethode
}}

<div class="lueckentext-quiz">
Die meisten Alpha-Teilchen '''bewegen sich unverändert weiter.'''

Ein paar Alpha-Teilchen '''werden leicht abgelenkt.'''

Wenige Alpha-Teilchen '''werden in ihre Herkunftsrichtung zurückgeworfen.'''
</div>

{{Box
|Aufgaben 1.2: Auswertung des Versuchs
|'''Erkläre,''' warum einige Alpha-Teilchen abgelenkt werden und andere nicht.
|Arbeitsmethode
}}

{{Box
|Aufgaben 1.3: Auswertung des Versuchs
|'''Deute,''' was das Verhalten der Alpha-Teilchen für den Aufbau des Atoms bedeutet.
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Aktivität

2023-11-19T08:04:42Z

Mono13:

Um die Strahlung verschiedener radioaktiver Präparate vergleichen zu können, hat man sich die Einheit ''Aktivität'' überlegt.

'''Sieh dir das Video an und übertrage die Merkblätter in dein Heft.
'''
{{#ev:youtube|pWz5miZNcZo}}

{{Box
|Aufgaben 6.1: Anwendung der Definitionen
|Ein radioaktives Präparat hat eine Aktivität von 5000 Bq.
'''Berechne''' die Anzahl von Kernumwandlungen, die in 90 Sekunden stattfinden.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.2: Beispiel aus der echten Welt
|In Bayern wurde 2018 ein Wildschwein mit einer Aktivität von 3495 Bq entdeckt.

(Quelle: https://www.t-online.de/nachrichten/panorama/id_89632182/tschernobyl-deutsche-wildsau-radioaktiver-belastet-als-fisch-aus-fukushima.html).

'''Bewerte''' diese Aussage über die Strahlungsaktivität des Wildschweins in Hinblick auf die Essbarkeit des Tieres.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.3: Geiger-Müller-Zählrohr gibt nicht die Aktivität eines Präparats?
|{{2Spalten
|
'''Bewerte''' anhand der Skizze, wie gut ein Geiger-Müller-Zählrohr zur Messung der Aktivität eines radioaktiven Präparats geeignet ist.
|
[[Datei:Aktivität mit Zählrohr.jpg|Aktivität mit Zählrohr.jpg]]
}}

}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Aktivität

2023-11-19T08:04:25Z

Mono13:

Um die Strahlung verschiedener radioaktiver Präparate vergleichen zu können, hat man sich die Einheit Aktivität überlegt.

'''Sieh dir das Video an und übertrage die Merkblätter in dein Heft.
'''
{{#ev:youtube|pWz5miZNcZo}}

{{Box
|Aufgaben 6.1: Anwendung der Definitionen
|Ein radioaktives Präparat hat eine Aktivität von 5000 Bq.
'''Berechne''' die Anzahl von Kernumwandlungen, die in 90 Sekunden stattfinden.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.2: Beispiel aus der echten Welt
|In Bayern wurde 2018 ein Wildschwein mit einer Aktivität von 3495 Bq entdeckt.

(Quelle: https://www.t-online.de/nachrichten/panorama/id_89632182/tschernobyl-deutsche-wildsau-radioaktiver-belastet-als-fisch-aus-fukushima.html).

'''Bewerte''' diese Aussage über die Strahlungsaktivität des Wildschweins in Hinblick auf die Essbarkeit des Tieres.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.3: Geiger-Müller-Zählrohr gibt nicht die Aktivität eines Präparats?
|{{2Spalten
|
'''Bewerte''' anhand der Skizze, wie gut ein Geiger-Müller-Zählrohr zur Messung der Aktivität eines radioaktiven Präparats geeignet ist.
|
[[Datei:Aktivität mit Zählrohr.jpg|Aktivität mit Zählrohr.jpg]]
}}

}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Aktivität

2023-11-19T08:03:39Z

Mono13:

Um die Strahlung verschiedener radioaktiver Präparate vergleichen zu können, hat man sich die Einheit Aktivität überlegt.

Sieh dir das Video an und übertrage die Merkblätter in dein Heft.

{{#ev:youtube|pWz5miZNcZo}}

{{Box
|Aufgaben 6.1: Anwendung der Definitionen
|Ein radioaktives Präparat hat eine Aktivität von 5000 Bq.
'''Berechne''' die Anzahl von Kernumwandlungen, die in 90 Sekunden stattfinden.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.2: Beispiel aus der echten Welt
|In Bayern wurde 2018 ein Wildschwein mit einer Aktivität von 3495 Bq entdeckt.

(Quelle: https://www.t-online.de/nachrichten/panorama/id_89632182/tschernobyl-deutsche-wildsau-radioaktiver-belastet-als-fisch-aus-fukushima.html).

'''Bewerte''' diese Aussage über die Strahlungsaktivität des Wildschweins in Hinblick auf die Essbarkeit des Tieres.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.3: Geiger-Müller-Zählrohr gibt nicht die Aktivität eines Präparats?
|{{2Spalten
|
'''Bewerte''' anhand der Skizze, wie gut ein Geiger-Müller-Zählrohr zur Messung der Aktivität eines radioaktiven Präparats geeignet ist.
|
[[Datei:Aktivität mit Zählrohr.jpg|Aktivität mit Zählrohr.jpg]]
}}

}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Aktivität

2023-11-19T08:00:59Z

Mono13:

Um die Strahlung verschiedener radioaktiver Präparate vergleichen zu können, hat man sich die Einheit Aktivität überlegt.

Sieh dir das Video an und übertrage die Merkblätter in dein Heft.

{{#ev:youtube|t-Zmt7G_yai359e0}}

{{Box
|Aufgaben 6.1: Anwendung der Definitionen
|Ein radioaktives Präparat hat eine Aktivität von 5000 Bq.
'''Berechne''' die Anzahl von Kernumwandlungen, die in 90 Sekunden stattfinden.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.2: Beispiel aus der echten Welt
|In Bayern wurde 2018 ein Wildschwein mit einer Aktivität von 3495 Bq entdeckt.

(Quelle: https://www.t-online.de/nachrichten/panorama/id_89632182/tschernobyl-deutsche-wildsau-radioaktiver-belastet-als-fisch-aus-fukushima.html).

'''Bewerte''' diese Aussage über die Strahlungsaktivität des Wildschweins in Hinblick auf die Essbarkeit des Tieres.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.3: Geiger-Müller-Zählrohr gibt nicht die Aktivität eines Präparats?
|{{2Spalten
|
'''Bewerte''' anhand der Skizze, wie gut ein Geiger-Müller-Zählrohr zur Messung der Aktivität eines radioaktiven Präparats geeignet ist.
|
[[Datei:Aktivität mit Zählrohr.jpg|Aktivität mit Zählrohr.jpg]]
}}

}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Aktivität

2023-11-19T08:00:33Z

Mono13:

Um die Strahlung verschiedener radioaktiver Präparate vergleichen zu können, hat man sich die Einheit Aktivität überlegt.

Sieh dir das Video an und übertrage die Merkblätter in dein Heft.

{{#ev:youtube|yai359e0}}

{{Box
|Aufgaben 6.1: Anwendung der Definitionen
|Ein radioaktives Präparat hat eine Aktivität von 5000 Bq.
'''Berechne''' die Anzahl von Kernumwandlungen, die in 90 Sekunden stattfinden.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.2: Beispiel aus der echten Welt
|In Bayern wurde 2018 ein Wildschwein mit einer Aktivität von 3495 Bq entdeckt.

(Quelle: https://www.t-online.de/nachrichten/panorama/id_89632182/tschernobyl-deutsche-wildsau-radioaktiver-belastet-als-fisch-aus-fukushima.html).

'''Bewerte''' diese Aussage über die Strahlungsaktivität des Wildschweins in Hinblick auf die Essbarkeit des Tieres.
}}

{{Box
|Aufgaben 6.3: Geiger-Müller-Zählrohr gibt nicht die Aktivität eines Präparats?
|{{2Spalten
|
'''Bewerte''' anhand der Skizze, wie gut ein Geiger-Müller-Zählrohr zur Messung der Aktivität eines radioaktiven Präparats geeignet ist.
|
[[Datei:Aktivität mit Zählrohr.jpg|Aktivität mit Zählrohr.jpg]]
}}

}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Halbwertszeit

2023-11-18T08:23:02Z

Mono13:

[[Datei:Zerfallsgraph1.png|Zerfallsgraph1.png]]

Die Abbildung zeigt einen Graphen, der beschreibt, wie viel Prozent der Atome eines Bi-210-Präparats nach einer bestimmten Anzahl vergangener Tage noch nicht zerfallen sind.

{{Box
|Aufgaben 7.1: Beschreibung der Abbildung
|'''Benenne''', wofür die beiden Achsen stehen.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.2: Deutung des Graphen
|Wie viel Prozent der ursprünglichen Bi-210-Atomkerne existieren noch nach 5 Tagen? Wie viele nach 10 Tagen?
}}

{{Box
|Aufgaben 7.3: Simulation radioaktiven Zerfalls
|Kohlenstoff-14-Kerne zerfallen unter Abgabe eines Alpha-Teilchens zu Stickstoff-14-Kernen. Führe die Simulation durch.
'''Dokumentiere''', wie sich die Rate der zerfallenden Kerne im Lauf der Zeit ändert.
}}

https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/nuclear-physics/latest/nuclear-physics.html?simulation=radioactive-dating-game&locale=de

{{Box
|Aufgaben 7.4: Beschreibung der Simulation
|Der physikinteressierte Schüler Paul hat sich auch das Diagramm angeschaut. Er hat seine Beobachtungen aufgeschrieben und dabei schon Fachbegriffe genannt, die er aus eigener Recherche kennt. Leider kann er nicht so gut mit Technik umgehen... '''Hilf ihm, seinen Text wieder zu ordnen. '''

{{LearningApp|app=phzjsxnst23|width=100%|height=600px}}

''Wenn du fertig bist, dann fotografiere seine Sätze und füge das Foto deinem Ordner hinzu.''
}}

{{Box
|Aufgaben 7.5: Recherche
|'''Recherchiere''' die Halbwertszeiten von Cäsium-137, Iod-129, Cobalt-60, Plutonium-239.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.6: Endlagerung?
|Die Stoffe aus Aufgabe 7.5 sind Restprodukte von Brennstäben aus Kernkraftwerken. Bewerte die Notwendigkeit von Endlagern. '''Leite daraus ab''', wie ein Endlager für radioaktiven Müll am besten gebaut sein sollte.
}}

{{Box
|Aufgaben 7.7: Pferderennen
|Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen: {{LearningApp|app=pe5xe85j323|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==

1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Nachweis von Radioaktivität

2023-11-18T07:52:30Z

Mono13:

Ein Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität haben wir bereits kennengelernt: Bestrahlung einer Fotoplatte. Es gibt allerdings noch mehr.

{{Box
|Aufgaben 4.1: Einstieg
|'''Stelle eine Vermutung auf''', warum Verfahren zum Nachweis von Radioaktivität wichtig sind. }}

{{Box
|Aufgaben 4.2: Verschiedene Detektionsverfahren
|'''Schaue das Video und fertige in deinem Heft eine Tabelle an''', in der du die wesentlichen Merkmale der einzelnen Verfahren zusammenfasst. }}

{{2Spalten
|
{{#ev:youtube|md1wksDtPiA}}
|
[[Datei:Tabelle Strahlungsdetektoren.png|Tabelle Strahlungsdetektoren.png]]
}}

Ist Radioaktivität denn eigentlich zwingend etwas schlimmes?
Greta bleibt nach Unterrichtsschluss im Physikraum und sieht das Geigerzählrohr ihrer Physiklehrerin. Zum Spaß schaltet sie es ein und nimmt direkt das Knacken wahr, durch welches das Zählrohr zu erkennen gibt, dass Strahlung vorhanden ist.
Greta erschreckt sich. Sie denkt, dass im Physikraum radioaktives Material liegt und verlässt den Raum sofort. Auf dem Flur nimmt sie das Knacken weiterhin wahr. Sie nimmt mehr Abstand vom Physikraum. Sie merkt sich die an verschiedenen Orten gemessenen Zählraten und schreibt sie sich zu Hause auf.

{| class="wikitable"
|-
! Raum!! Zählrate (in Zerfällen je Minute) ]
|-
| Physikraum || 17
|-
| Flur || 19
|-
| Mensa || 16
|-
| Klassenraum || 17
|-
| Aula || 18
|-
|}

{{Box
|Aufgaben 4.3: Arbeit mit Messwerten
|In der Tabelle ist dokumentiert, wie sich die Zählrate des Geigerzählers an verschiedenen Positionen der Schule verhalten hat. '''Beschreibe''' die Beobachtung, die sich aus den Messwerten der Tabelle schließen lässt. }}

Greta spricht am nächsten Schultag panisch ihre Physiklehrerin auf ihre Beobachtung an. Ihre Physiklehrerin bleibt entspannt.
"Greta, das, was du gemessen hast, ist völlig normal und nicht gefährlich."
"Aber das Knacken bedeutet doch, dass ich Strahlung ausgesetzt bin. Wie kann das nicht gefährlich sein?"
"Wir sind immer Strahlung ausgesetzt. Das muss aber nicht schlimm sein."
"Wie meinen Sie das?"
"Wir sind immer '''Kosmischer Strahlung''' und '''Terristrischer Strahlung''' ausgesetzt. Beide sind Arten von '''Umgebungsstrahlung'''. Das, was du gemessen hast, ist die '''Nullrate''' unserer Schule.

{{Box
|Aufgaben 4.4: Recherche
|'''Recherchiere''' die Begriffe '''Kosmische Strahlung''', '''Terristrische Strahlung''' und '''Nullrate'''. Fasse sie zusammen. }}

{{Box
|Aufgaben 4.5: Einstieg
|Das Bundesamt für Strahlenschutz stellt unter folgendem Link tagesaktuelle Karten zur Verfügung, auf der man sich die Strahlenbelastung durch Umgebungsstrahlung anschauen kann.
https://odlinfo.bfs.de/ODL/DE/themen/wo-stehen-die-sonden/karte/karte_node.html

'''Bestimme''', wo die Nullrate am höchsten ist.
'''Recherchiere''', woran das liegt. }}

{{Box
|Aufgaben 4.6: Pferderennen
|Nimm am Pferderennen teil, um dein bisheriges Wissen zu überprüfen: {{LearningApp|app=pibx19g8k23|width=100%|height=600px}}
|Arbeitsmethode
}}

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall

2023-11-18T07:12:30Z

Mono13:

=='''Lernpfad zu Elementarteilchen und radioaktiven Zerfall'''==
Du hast bestimmt schon mitbekommen, wie sich in deinem Umfeld über "Atomenergie" oder "Kernenergie" unterhalten wird. Bestimmt hast du auch schon mitbekommen, dass über diese Energie viel diskutiert wird und sie mit Risiken verbunden ist.

Dieser Lernpfad wird dir ermöglichen, Begriffe aus der '''Atom- und Kernphysik''' besser einordnen zu können. Du wirst mit verschiedenen Beispielen und Aufgaben konfrontiert, um dein Wissen in diesem Bereich zu erweitern.

In der Zeit, die du im Unterricht an dem Lernpfad arbeitest, steht dir dein Lehrer/deine Lehrerin tatkräftig zur Seite. Nutze das!

=='''Hinweise zur Bearbeitung eines Lernpfades'''==

1. Auch wenn dieser Lernpfad digital ist, kann es für viele Aufgaben hilfreich sein, sich handschriftliche Notizen zu machen.

2. Alle Ergebnisse des Lernpfads sollten gesichert werden. Schreibe deine Ergebnisse auf und ordne sie in deinen Ordner ein und mache Screenshots von Lückentexten und Apps auf der Seite, die du auch deinem Ordner hinzufügst!

2.5. Das Anfertigen von Screenshots ist insbesondere deswegen wichtig, weil diese Seite '''deine Ergebnisse nicht speichern wird!'''

3. Dein Lehrer hat Lösungen zu den Aufgaben. Wenn du mit einem Abschnitt fertig bist, dann sprich ihn an, damit du deine Ergebnisse überprüfen kannst.

4. Diese Seite kann immer wieder benutzt werden, um sich zum Beispiel für einen Test vorzubereiten, oder weil man sein Wissen aus Interesse auffrischen möchte.

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]

[[Kategorie:Physik]]
[[Kategorie:Lernpfad]]
[[Kategorie:Sekundarstufe 1]]

Elementarteilchen und Radioaktiver Zerfall/Zerfallsgesetz

2023-11-14T20:16:33Z

Mono13:

[[Datei:Zerfallsgraph1.png|Zerfallsgraph1.png]]

{{Box
|Aufgaben 8.1: Vervollständige die Lücken
|
}}

<div class="lueckentext-quiz">

Wenn man sich den Graphen anschaut, dann sieht man, dass sich die Menge radioaktiver Atomkerne nach einer Halbwertszeit immer '''halbiert'''. Wenn ich also einen Term aufstellen möchte, mit dem ich die Menge radioaktiver Kerne nach einer Halbwertszeit berechnen kann, dann muss ich die Anfangsmenge radioaktiver Kerne mit '''0,5''' multiplizieren. Wenn ich die Anfangsmenge radioaktiver Kerne N<sub>0</sub> nenne, dann wäre der Term also '''N<sub>0</sub> * 0,5'''.
Wie wäre das denn, wenn ich die Menge radioaktiver Kerne nach zwei Halbwertszeiten berechnen möchte? Sie würde sich dann ja ein zweites Mal '''halbieren'''. Insgesamt ist von der Anfangsmenge also noch '''ein Viertel''' über. Der Term zur Berechnung der Menge radioaktiver Kerne nach zwei Halbwertszeiten lautet dann also '''N<sub>0</sub> * 0,5²'''.

Ein Term für die Menge übriger radioaktiver Atomkerne nach 3 Halbwertszeiten würde dementsprechend ja '''N<sub>0</sub> * 0,5³''' lauten.
Und einer für die Menge nach 4 Halbwertszeiten '''N<sub>0</sub> * 0,5^4'''.

Eigentlich multipliziere ich jedes Mal die Anfangsmenge N<sub>0</sub> mit einer Potenz von '''0,5'''. Weil sich jedes Mal ändert, welche Potenz ich verwende, sollte ich für den Exponenten eine Variable verwenden. Die Variable steht dann für die Anzahl vergangener '''Halbwertszeiten'''. Wie sieht dann der Term aus?
</div>.

{{Box
|Aufgaben 8.2: Finden eines allgemeinen Zerfallsterms
|a) '''Stelle den gesuchten Term auf'''.

b) '''Überprüfe''' den Term an zwei Werten, die du dem Graphen entnimmst.
|Arbeitsmethode
}}

Damit man für die Variable nicht die Anzahl vergangener Halbwertszeiten einsetzen muss, sondern die tatsächlich vergangene Zeit, teilt man die Variable im Exponenten durch die Halbwertszeit. Wenn zum Beispiel die Halbwertszeit 5 Jahre beträgt und 10 Jahre vergangen sind, dann hat man im Exponenten 10 Jahre : 5 Jahre = 2 stehen, was wieder der Anzahl vergangener Halbwertszeiten entspricht.

Eine Gleichung zur Berechnung der Anzahl der übrigen Atomkerne nach einer bestimmten Zeit (N<sub>t</sub>) lautet also N<sub>t</sub> = __________.

{{Box
|Aufgaben 8.3: Plutonium-239 ist ein Alphastrahler und hat eine Halbwertszeit von 24000 Jahren. Nach dem Reaktorunglück in Tschernobyl sind große Mengen dieses Isotops in der Umgebung des Reaktors zurückgeblieben.
|a) Ein Kilogramm Plutonium-239-Kern enthält Atomkerne. Wie viele sind davon nach 100 Jahren noch vorhanden?

b) Berechne die durchschnittliche Aktivität in den ersten 100 Jahren.

c) Berechne, wie lang man warten muss, bis weniger als 5% der ursprünglichen Atomkerne vorhanden sind.
Bewerte die zukünftige Bewohnbarkeit dieses Gebiets vor diesem Hintergrund.
}}

== Lerneinheiten ==

== Lerneinheiten ==
1. [[Der Aufbau eines Atoms]]

2. [[Kennzahlen von Atomkernen]]

3. [[Radioaktivität]]

4. [[Nachweis von Radioaktivität]]

5. [[Verschiedene Arten von Strahlung]]

6. [[Aktivität]]

7. [[Halbwertszeit]]

8. [[Zerfallsgesetz]]