Aufgaben zur Kernphysik. Aufbau der Radon-219 und Radon-222- 2BE Atome usw.

Question

In der Gemeinde Umhausen im Ötztal verzeichnete man in den letzten Jahrzehnten im Gegensatz zu den umliegenden Orten eine stark erhöhte Anzahl von Todesfällen durch Lungenkrebs. Nach umfangreichen Untersuchungen stellte man in Umhausen aufgrund geologischer Gegebenheiten eine stark erhöhte Konzentration des radioaktiven Edelgases Radon-222 in der Luft fest.

a) Vergleichen Sie den Aufbau von Radon-219 und Radon-222- 2BE Atomen und erklären Sie, was man in der Physik unter dem Begriff Isotop versteht!

b) Radon-222 ist ein α-Strahler. Geben Sie drei Eigenschaften von 3BE α-Strahlen an!

c) Geben Sie die Kernreaktionsgleichung von Radon-222 für den 2BE genannten α-Zerfall an!

d) Nach dem in Aufgabe P 1.3 darzustellendem Zerfall finden erneut 2BE ein - Zerfall und anschließend ein -Zerfall statt. Stellen Sie diese Zerfallsgleichungen auf!

e) Radon–222 hat eine Halbwertszeit von 3,825 Tagen. 2BE Definieren Sie den Begriff Halbwertszeit an diesem Beispiel!

f) Stellen Sie den Verlauf der Aktivität A(t) einer Radon-222-Probe 3BE für einen Zeitraum von fünf Halbwertszeiten dar, wenn die Anfangsaktivität 400 Bq beträgt.

g) Nach welcher Zeit sind 87,5 % einer gegebenen Radon – 222 - 2BE Menge zerfallen? Begründen Sie Ihre Antwort!

h) Stellen Sie Vermutungen an, wodurch die hohe Anzahl der 1BE Todesfälle durch Lungenkrebs in der Gemeinde Umhausen zustande kommt!

i) Nennen Sie drei Regeln, die im Umgang mit radioaktiv 3BE strahlenden Präparaten zu beachten sind!

Comments

Das übersteigt vermutlich den Rahmen von "einer Frage" https://www.nanolounge.de/schreibregeln

. Hast du zu keiner Teilaufgabe eigene Ansätze?

Was genau ist/war " Aufgabe P 1.3 " ? 

Answer 1

Hallo Fedel,

das sind viele schöne Fragen, die man aber relativ zügig beantworten kann.

(a) Isotope sind Atomarten, deren Kerne die gleiche Anzahl an Protonen aufweisen, die sich aber durch die Anzahl ihrer Neutronen unterscheiden.

Radon-219 → 86 Protonen, 133 Neutronen

Radon-222 → 86 Protonen, 136 Neutronen

(b) 3 Eigenschaften: Sehr geringe Reichweite, extrem hohe Anfangsgeschwindigkeit, abschirmbar bereits durch ein Blatt Papier.

(c) ²²²₈₆ Rn → ⁴₂ α  =  ²¹⁸₈₄ Po

(d) Textergänzung: α-Zerfall, dann β^--Zerfall

²¹⁸₈₄ Po → ⁴₂ α  =  ²¹⁴₈₂ Pb

²¹⁴₈₂ Pb → ⁰₁ e^-  =  ²¹⁴₈₃ Bi

(e) Für dein Beispiel bedeutet die Halbwertszeit, dass in 3,825 Tagen die Hälfte aller ursprünglich vorhandenen Atomkerne zerfallen sind.

(f) Anfangsaktivität → 400 Bq

nach einer Halbwertszeit → 200 Bq

nach 2 Halbwertszeiten → 100 Bq

......nach 5 Halbwertszeiten → 12,5 Bq

(g) Nach einer Halbwertszeit sind 50%, nach 2 Halbwertszeiten 50% + 25% = 75%, und nach 3 Halbwertszeiten sind schließlich 50% + 25% + 12,5% = 87,5% zerfallen.

(h) Wahrscheinlich sind besondere geologische Gegebenheiten die Ursache. Radon ist ein Gas und kann natürlich ungehindert mit Leichtigkeit aus der Tiefe im Erdboden nach oben steigen.

(i) 3 Regeln im Umgang mit "radioaktiven Präparaten" (was leider sehr ungenau formuliert ist): Immer Abstand zur Strahlungsquelle halten, zeitlichen Aufenthalt dort äußerst begrenzen, da sich die Strahlendosis linear mit der Zeit erhöht und gegebenenfalls durch geeignete Schutzkleidung und Mundschutz für Abschirmung sorgen.

Viele Grüße

Così_fan_tutte1790