• Abstandsgesetz
  • A-.T.P
  • 30.07.2018
  • 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
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    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!
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    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{dedede}{\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{dedede}{\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{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{d/cm}

    n/min1\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{n/min^-1}

    (nn0)/min1\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{(n-n_0)/min{^-1}}

    Tab. 1 —
    Abhängigkeit der Zählrate vom Abstand zur radioaktiven Quelle

    d/cm\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{d/cm}

    n/min1\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{n/min^-1}

    (nn0)/min1\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{(n-n_0)/min{^-1}}

  • 3
    Stellt die Daten nun graphisch dar!
    • Tragt dazu die Zählrate ohne Nullrate d.h. nn0\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{n-n_0} über dem Abstand d\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} \mathrm{d} auf!
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    Welche Zusammenhänge könnt ihr aus dem Diagramm ziehen? Vervollständigt dafür folgenden Satz

    Je der Abstand, desto ist die Zählrate (nn0)\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} (\mathrm{n-n_0}). Verdoppelt sich der Abstand, ist die Zählrate (nn0)\gdef\cloze#1{\colorbox{dedede}{\color{transparent}{\large{$\displaystyle #1$}}}} (\mathrm{n-n_0}) etwa .

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    Welche Schlussfolgerung zieht ihr aus diesem Ergebnis in Hinblick auf den Strahlenschutz? Leitet aus eurem experimentellen Ergebnis eine mögliche Strahlenschutzmaßnahme ab!
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    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!