Nun im Themenbereich Radioaktivität
Themenbereich RadioaktivitätAlle Aufgaben und Antworten als
pdf hier.Lernziele resp. Fragengebiete:
- Ab Radio-01 : Anzahl Protonen, Neutronen, Isotope
- Ab Radio-10 : Durchmesser, Dichte
- Ab Radio-20 : Zerfall
- Ab Radio-30 : Halbwertszeiten
- Ab Radio-40 : Altersbestimmung
- Ab Radio-50 : Einstein
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- Bestimme Anzahl Protonen, Neutronen und Elektronen (Radio-01)Bestimme die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen folgender Atomkerne
Anzahl … Protonen Neutronen Elektronen 31H 52He 13C 234U 13C2+ 34S2- 4He2+ 17O 200Au+ 78Br– - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Prozentverhältnisse 1 (Radio-02)Natürlicher Kohlenstoff besteht zu 98.94% aus 12C, der Rest bestehe aus 13C (m=13.003355 u).
- Berechne aus diesen Werten die zu erwartende durchschnittliche Kohlenstoffmasse.
- Was kann aus dem tatsächlichen Wert von 12.0107 (Wert aus dem PSE) rückgeschlossen werden?
- Berechne die zu erwartende durchschnittliche Kohlenstoffmasse mit der Idee, dass die Massen von m(12C)=12u und m(13C)=13u betragen.
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- 4 days, 6 hours ago
- Prozentverhältnisse 2 (Radio-03)Das Element Chlor besteht aus zwei Isotopen: 35Cl resp. 37Cl. m(35Cl) = 34.969 u, Häufigkeit = 75.77%, m(37Cl) = 36.966 u.
Berechne daraus die durchschnittliche Masse und interpretiere das Resultat. - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Prozentverhältnisse 3 (Radio-04)Brom tritt in der Natur als Gemisch der beiden stabilen Isotope 79Br sowie 81Br auf. Häufigkeiten: 79Br zu 50.65%, m = 78.918338 u. Berechne aus der durchschnittlichen Molmasse des Broms nun die Häufigkeit sowie die Masse des 81Br in u sowie g/mol.
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- 4 days, 6 hours ago
- Prozentverhältnisse 4 (Radio-05)Ein Element besteht aus einem Gemisch aus drei Isotopen, wobei die beiden leichteren Isotope die gleiche Häufigkeiten haben. Die Molmassen der drei Isotope sei ebenfalls bekannt.
Berechne daraus die allgemeine Formel der durchschnittlichen Molmasse des Elementes. - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Allgemeines 1 (Radio-07)Was ist den drei Siliciumisotopen 28Si, 29Si, 30Si gemeinsam, was ist verschieden?
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- 4 days, 6 hours ago
- Prozentuale Häufigkeit 1 (Radio-08)In welchen prozentualen Anteilen liegen 28Si und 29Si vor, wenn der Massenanteil in Prozent von 30Si 3.1 % beträgt?
Hinweis: m(28Si) = 27.9769 u, m(29Si) = 28.9765 u, m(30Si) = 29.9738 u - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Vermeintlich gleiche Moleküle, aber unterschiedliche Masse, Radioaktivität (Radio-09)Bei der Reaktion von Brom mit Wasserstoff entsteht Bromwasserstoffgas (HBr). Folgende Isotope beteiligen sich an der Reaktion: 1H, 2H, 79Br sowie 81Br .
- Wie lautet die ausgeglichene Reaktionsgleichung?
- Wie viele verschiedene HBr-Moleküle mit unterschiedlicher Masse werden dabei gebildet?
- Welche Isotopenkombination wäre das leichteste HBr, welches das schwerste HBr-Molekül? Angabe inklusive Molmasse
Annahmen für die Molmassen: sie berechnet sich mit der Vereinfachung, dass m(Proton) = m(Neutron). Somit gilt folgendes:
M(1H) = 1 g/mol, M(2H) = 2 g/mol, M(79Br) = 79 g/mol sowie sowie M(81Br) = 81 g/mol. - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Berechne den Kerndurchmesser (Radio-10)Schätze den Durchmesser der folgenden Kerne ab:
- 3H
- 40K
- 235U
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- 4 days, 6 hours ago
- Plot erstellen (Radio-11)Zeichne den Graph folgender Funktion r = 1.2·10-15·A(1/3) (Resultat in Meter)
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- 4 days, 6 hours ago
- Definiere (allgemein) die unterschiedlichen Zerfallsmöglichkeiten (Radio-20)
Definiere allgemein die folgenden Zerfälle. Benutze folgendes Schema:
A → B + C, wobei bei allen Teilchen die Ordnungszahl sowie die Nukleonenzahl angegeben werden soll.- Alphazerfall
- Beta-Minus-Zerfall
- Beta-Plus-Zerfall
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- 4 days, 6 hours ago
- Diverse Zerfälle 1 (Radio-21)Ergänze folgende Tabelle, indem in die Zellinhalte das entsprechende Element nach dem Zerfall geschrieben wird. Eine Zeile ist schon gegeben, ergänze die restlichen Zellinhalte entsprechend.
Achtung: es ist gut möglich, dass die aufzuschreibenden Zerfälle in der Realität gar nicht stattfinden, hier geht es 'nur' um die Anwendung der theoretischen Zerfälle.
Zerfall: Alpha-Zerfall Beta-Minus-Zerfall Beta-Plus-Zerfall 13C 94Be 137N 135B 17O 240U 232Th 200Au 214Pb - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Welches Element (Radio-22)Das Element x (Nukleonenzahl 214) zerfällt nach einem Alpha-Zerfall in drei identische Kerne y (Ordnungszahl 26). Ergänze y durch die Ordnungszahl sowie Nukleonenzahl und schreibe die komplette Zerfallsreaktion auf.
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- 4 days, 6 hours ago
- Was tun (Radio-23)Es sei gegeben jeweils ein (purer) Alphastrahler, Betastrahler sowie Gammastrahler. Auf einen soll man sich setzen, den anderen essen und vom Dritten darf man sich soweit wie möglich entfernen. Was soll man tun?
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- 4 days, 6 hours ago
- Halbwertszeit 1 (Radio-30)Die Halbwertszeit ('HWZ') eines Isotopes betrage 10 Jahre. Nach wie vielen Jahren (ausgedrückt in 'Ganz-Vielfachen der HWZ') ist von der ursprünglich vorhanden Anzahl Atome noch folgende Menge erhalten
- die Hälfte
- ein Viertel
- ein 128stel
- ca. 1 Prozent
- ca. 1 Promille
- ca. ein Millionstel
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- 4 days, 6 hours ago
- Halbwertszeit, Masse (Radio-31)Fiktive Annahme: Vor 10 Milliarden Jahren hätten 10 Milliarden kg 244Pu existiert, dessen HWZ 8.3·107 Jahre betrage.
Wie viele Atomkerne sind heute von den ursprünglichen 244Pu noch vorhanden? - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Altersbestimmung 1 (Radio-40)Wie alt ist eine Probe, die eine 8-mal tiefere 14C-Konzentration enthält als ein noch lebender Organismus (HWZ(14C)= 5730 Jahre)
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- 4 days, 6 hours ago
- Altersbestimmung 2 (Radio-41)Wie viele 14C Atome enthält 1 g Kohlenstoff, der 5730 Jahre alt ist. Hinweis: eine aktuelle ('von heute') Probe habe ein Verhältnis von 14C/12C von 1.2·10-12.
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- 4 days, 6 hours ago
- Altersbestimmung 3 (Radio-42)Was für ein Zeitbereich ist mit der 14C-Methode zugänglich. Folgende Annahme: die Messgrenze sei ca. 1000 mal kleiner als die Konzentration an 14C, welche in lebenden Organismen nachgewiesen werden kann.
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- 4 days, 6 hours ago
- Altersbestimmung 4 (Radio-43)Im lebenden Organismus misst man ca. 16 Zerfälle pro Sekunde pro Gramm Kohlenstoff. In einem alten Holzstück, welches 5 g Kohlenstoff enthält, misst man 44 Zerfälle pro Sekunde. Wie alt ist das Holzstück.
Annahme: linearer Zerfall zwischen zwei Halbwertszeiten, T1_2(C) betrage 5730 Jahre. - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Altersbestimmung 5 (Radio-44)In einem frischen Baumwollgewebe werden 0.27 Bq gemessen.
a) Im Turiner Grabtuch werden 0.25 Bq gemessen. Wie alt ist das Tuch somit?
b) In einem anderen Gewebe werden 0.1 Bq gemessen. Wie alt ist dieses Gewebe?
Es gilt die Annahme, dass zwischen zwei Halbwertszeiten ein linearer Zerfall stattfindet. - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Massenverlust 1 (Radio-50)Unsere Sonne hat eine Leistung von 3.82·1026 W. Wie gross ist somit der Massenverlust pro Sekunde?
Hinweis: [W] = [J/s] = [kg·m2/s2] - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Massenverlust 2 (Radio-51)Es werde ein Gramm 23592U vollständig gespalten.
a) Berechne die freiwerdende Energie pro Gramm. Pro gespaltenem Kern wird jeweils eine Energie von 200 MeV frei.
Hinweis: 1ev = 1.602·10-19 J
b) Wie hoch könnte man mit dieser Energie ein Auto (m = 1000 kg) hochheben? - 1
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- 4 days, 6 hours ago
- Massenverlust 3 (Radio-52)Es werde ein Gramm 23592U vollständig gespalten. Pro Gramm werde ca. 8.21·1010 J Energie frei, siehe dazu auch eine frühere Aufgabe. Die Schweiz benötigte in den letzten 5 Jahren durchschnittlich rund 810'000 Terajoule Energie pro Jahr. Angenommen, diese Energie möchte man ausschliesslich mit der Spaltung von 23592U gewinnen. Wie gross wäre eine entsprechende 'Urankugel'?
Für die Berechnung werden weitere Daten benötigt:- 1 Terajoule = 1012 Joule, Gesamthaft: 8.1·1017 J
- andere Quellen sprechen von 2.04·1017 J
- Dichte Uran 19.1 g/cm3
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- 4 days, 6 hours ago
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