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  • Messung radioaktiver Strahlung (Teil 2)
  • A-.T.P
  • 30.06.2020
  • Allgemeine Hochschulreife
  • Physik
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Name:
Messung radioaktiver Strahlung (Teil 2)
13.07.2018

Mes­sung ra­dio­ak­ti­ver Strah­lung (Teil 2)

Viele ver­bin­den mit der Mes­sung ra­dio­ak­ti­ver Strah­lung einen piep­sen­den Kas­ten, des­sen immer schnel­le­res Piep­sen Ge­fahr an­deu­tet. Doch wie funk­tio­niert so ein Kas­ten, ein so­ge­nann­tes Geiger-​Müller-Zählrohr ei­gent­lich?

Ein Geiger-​Müller-Zählrohr be­steht aus einem Zy­lin­der. Die­ser Zy­lin­der ist mit einem Gas ge­füllt Die Au­ßen­flä­che des Zy­lin­ders ist ne­ga­tiv ge­la­den, der in­ne­re Draht bzw. die Anode ist po­si­tiv ge­la­den. Tritt io­ni­sie­ren­de Strah­lung von links durch das (Glim­mer)-​Fenster und trifft auf ein Gas­atom, wird die­ses Gas­atom io­ni­siert. Beim Tref­fen der io­ni­sie­ren­den Strah­lung mit den Gas­ato­men trennt die ionisieren-​de Strah­lung die Gas­ato­me in  po­si­tiv ge­la­de­ne Ionen und Elek­tro­nen auf. Die po­si­tiv gela-​denen Ionen be­we­gen sich zu de­nAu­ßen­flä­chen und die Elek­tro­nen zum in­ne­ren Draht bzw. der Anode. Die Hoch­span­nung zwi­schen der Au­ßen­flä­che und dem in­ne­ren Draht führt dazu, dass die Ionen und Elek­tro­nen wei­te­re Gas­ato­me tref­fen und io­ni­sie­ren kön­nen. Da­durch kann (kurz) Strom zwi­schen der Au­ßen­flä­che und dem in­ne­ren Draht flie­ßen. Die­ser Im­puls wird elek­tro­nisch ver­ar­bei­tet und ge­zählt. Neben der elek­tro­ni­schen Ver­ar­bei­tung bzw. Zäh­lung kann man das Si­gnal auch auf einem Laut­spre­cher aus­ge­ben. Mit Hilfe die­ses Laut­spre­cher kann man dann die "Ra­dio­ak­ti­vi­tät hören".

https://lp.uni-goettingen.de/get/text/4734
1
Fer­ti­ge eine be­schrif­te­te Skiz­ze eines Geiger-​Müller-Zählrohres an!
  • Er­stel­le die Skiz­ze zu­nächst auf einem Schmier­zet­tel und über­tra­ge sie dann in klei­ne­rer Form rechts auf die­ses Ar­beits­blatt!
2
Ihr wer­det nun ein Geiger-​Müller-Zählrohr zur Be­stim­mung des Null­ef­fekts (d.h. der Strah­lung des Hin­ter­grun­des) am Ex­pe­ri­men­tier­ort nut­zen. Wel­che Ef­fek­te tra­gen hier zum Null­ef­fekt bei?
  • Nenne ei­ni­ge Fak­to­ren, die hier den Null­ef­fekt be­ein­flus­sen
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Physik
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https://www.tutory.de/entdecken/dokument/6b403eb0
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Messung radioaktiver Strahlung (Teil 2)
13.07.2018
3
Zur Mes­sung des Null­ef­fekt er­mit­teln wir die die durch­schnitt­li­che Zähl­ra­te pro Mi­nu­te.
  • Für je­weils eine Mi­nu­te messt ihr die Zähl­ra­te
  • Der vor­he­ri­ge Schritt wird für ins­ge­samt fünf Mi­nu­ten durch­ge­führt
  • Tragt eure Er­geb­nis­se an­schlie­ßend in die un­ten­ste­hen­de Ta­bel­le ein

Nr. der Mes­sung

1

2

3

4

5

Null­ra­te

Mes­sung des Null­ef­fekts
4
Nun wer­det ihr den Ver­such an­hand ei­ni­ger Fra­gen aus­wer­ten. Be­ant­wor­te dazu die fol­gen­den Fra­gen!
  • Ist es ver­wun­der­lich, dass die Mes­sun­gen sich teils un­ter­schei­den? (Tipp: lässt sich vor­her­sa­gen, wann ein be­stimm­ter Atom­kern zer­fällt?)
  • Wie groß ist über die ge­sam­te Mess­dau­er von fünf Mi­nu­ten? Bilde den dazu den Mit­tel­wert der Ein­zel­mes­sun­gen
  • Im An­schluss an die­ses Ex­pe­ri­ment wer­det ihr die Strah­lung aus einer be­stimm­ten Quel­le mit Hilfe der Daten be­rech­nen. Kön­nen wir den Null­ef­fekt ir­gend­wie be­rück­sich­ti­gen, so­dass unser Er­geb­nis für den fol­gen­den Ver­such nicht be­ein­träch­tigt wird?
  • Ihr habt damit die Zähl­ra­te ohne Ein­fluss des Null­ef­fekts be­rech­net. Gibt diese Zähl­ra­te die ge­sam­te Ra­dio­ak­ti­vi­tät der Quel­le wie­der? (Tipp: Wel­che Rich­tung müs­sen Strah­len haben, um vom Zähl­rohr ge­zählt zu wer­den?)
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