• Abstandsgesetz
  • A-.T.P
  • 30.06.2020
  • Allgemeine Hochschulreife
  • Physik
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Abstandsgesetz

Ein radioaktives Präperat strahlt radioaktive Strahlung ab (hier Gammastrah-lung). Wir haben bereits vermutet, dass die Intensität der Radioaktivität mit zunehmenden Abstand abnimmt, aber ist das wirklich so?

Strahlenwarnzeichen
1
Wieso sollte sich mit zunehmender Entfernung die Intensität ändern? Ziel dieser Frage ist es eine Hypothese für ein Experiment zu formulieren.
  • Suche dir ein ähnliches bzw. analoges Problem aus!
  • Begründe anhand dieser Analogie, wie die Strahlung sich deiner Vorstellung nach ändert!
2
Nun werdet ihr die Abhängigkeit der Zählrate vom Abstand zur radioaktiven Quelle bestimmen
  • Eure Aufgabe wird es sein den Abstand d\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{d} zwischen dem Zählrohr und der radioaktiven Quelle und die dazugehörige Zählrate n zu bestimmen. Tragt eure experimentellen Daten in die Tabelle ein!
  • Berechnet nun die Zählrate, die ohne den Strahlungshintergrund d.h. die Nullrate n0\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{n_0} zu erwarten wäre (Hinweis: Messung radioaktiver Strahlung 1) Tragt euch diese Daten in die Tabelle ein!

d/cm\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{d/cm}

n/min1\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{n/min^-1}

(nn0)/min1\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{(n-n_0)/min{^-1}}

1
Abhängigkeit der Zählrate vom Abstand zur radioaktiven Quelle

d/cm\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{d/cm}

n/min1\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{n/min^-1}

(nn0)/min1\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{(n-n_0)/min{^-1}}

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Stellt die Daten nun graphisch dar!
  • Tragt dazu die Zählrate ohne Nullrate d.h. nn0\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{n-n_0} über dem Abstand d\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{d} auf!
4
Welche Zusammenhänge könnt ihr aus dem Diagramm ziehen? Vervollständigt dafür folgenden Satz

Je der Abstand, desto ist die Zählrate (nn0)\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} (\mathrm{n-n_0}). Verdoppelt sich der Abstand, ist die Zählrate (nn0)\gdef\cloze#1{\colorbox{none}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} (\mathrm{n-n_0}) etwa .

5
Welche Schlussfolgerung zieht ihr aus diesem Ergebnis in Hinblick auf den Strahlenschutz? Leitet aus eurem experimentellen Ergebnis eine mögliche Strahlenschutzmaßnahme ab!
6
Bei Unfällen mit radioaktiven Stoffen wird zum Teil sehr viel radioaktives Material freigesetzt (z.B. Tschernobyl-Unglück 1986), stellt Vermutungen auf, wieso in Deutschland der Abstand teilweise nicht ausreichend war und auch hier zum Teil deutlich erhöhte Zählraten messbar waren!
  • Überprüft eure Vermutungen mit dem Link aus dem nebenstehenden QR-Code!