Physik Kernphysik – Kernzerfall und Radioaktivität
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14 KartenWas passiert beim Alpha-Zerfall mit Massenzahl und Ordnungszahl?
Rückseite
Die Massenzahl sinkt um 4, die Ordnungszahl um 2; es entsteht ein Heliumkern (Alpha-Teilchen).
Welche Teilchen entstehen beim Beta-Minus-Zerfall im Kern?
Rückseite
Ein Neutron wandelt sich in ein Proton, ein Elektron (Beta-Teilchen) und ein Antineutrino um.
Wie verändert sich die Ordnungszahl beim Beta-Plus-Zerfall?
Rückseite
Die Ordnungszahl verringert sich um 1, die Massenzahl bleibt gleich; ein Proton wird zu Neutron, Positron und Neutrino.
Was unterscheidet Gamma-Zerfall von Alpha- und Beta-Zerfall?
Rückseite
Beim Gamma-Zerfall ändern sich weder Massenzahl noch Ordnungszahl; nur der Energiezustand des Kerns wechselt.
Was ist Elektroneneinfang und wie wirkt er sich auf das Nuklid aus?
Rückseite
Ein Orbital-Elektron wird vom Kern eingefangen, ein Proton wird zum Neutron; Ordnungszahl sinkt um 1, Massenzahl unverändert.
Wie lautet das radioaktive Zerfallsgesetz für die Anzahl der Kerne N(t)?
Rückseite
N(t) = N₀ · e^(-λt), wobei λ die Zerfallskonstante und N₀ die Anfangskerenzahl ist.
Wie berechnet man die Halbwertszeit T½ aus der Zerfallskonstanten λ?
Rückseite
T½ = ln(2) / λ ≈ 0,693 / λ; nach einer Halbwertszeit hat sich die Kerenzahl halbiert.
Was beschreibt die Aktivität A eines radioaktiven Präparats?
Rückseite
A = λ·N = -dN/dt; sie gibt die Zerfälle pro Sekunde an, Einheit ist Becquerel (Bq).
Was ist der Unterschied zwischen Becquerel, Gray und Sievert?
Rückseite
Bq misst Aktivität (Zerfälle/s), Gray misst absorbierte Dosis (J/kg), Sievert gewichtet biologisch wirksame Dosis.
Welche Strahlung hat die größte Reichweite in Luft: Alpha, Beta oder Gamma?
Rückseite
Gamma-Strahlung hat die größte Reichweite (Meter bis Kilometer), Alpha nur wenige Zentimeter, Beta dazwischen.
Was kennzeichnet eine Zerfallsreihe wie die Uran-Radium-Reihe?
Rückseite
Eine Folge aufeinanderfolgender Alpha- und Beta-Zerfälle, die von einem instabilen Mutterkern zu einem stabilen Endprodukt (z. B. Blei) führt.
Warum sind viele schwerere Nuklide (Z > 83) instabil?
Rückseite
Die Coulomb-Abstoßung der Protonen überwiegt die starke Kernkraft; Alpha-Zerfall verringert Massenzahl und Coulomb-Energie.
Was versteht man unter dem Q-Wert eines Kernzerfalls?
Rückseite
Die freiwerdende Energie: Q = (m_Start - m_Ende) · c²; sie verteilt sich als kinetische Energie auf die Zerfallsprodukte.
Wie wirkt sich ein Magnetfeld auf Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung aus?
Rückseite
Alpha und Beta werden abgelenkt (entgegengesetzt wegen Ladung), Gamma-Strahlung als ungeladen nicht.