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Radioaktivität | Aufgaben und Übungen

Klassenstufe:

Radioaktivität ist ein wichtiger Begriff in der Atomphysik. Um Aufgaben und Übungen zu diesem Thema korrekt bearbeiten zu können, solltest du verstehen, was man beispielsweise unter der Halbwertszeit versteht und welche verschiedenen Strahlungsarten es gibt. Außerdem gibt es Überschneidungen mit der Chemie, daher sollten Periodensystem und Atomaufbau keine Fremdwörter für dich sein. 

Mithilfe der Lernwege kannst du dich an verschiedenen Übungen versuchen und tiefer in das Thema einsteigen. Abschließend zeigt dir das Ergebnis der Klassenarbeiten, ob du dich ausreichend mit dem Thema beschäftigt hast und nun gut für die nächste Klassenarbeit vorbereitet bist. 

Radioaktivität – Lernwege

Radioaktivität – Klassenarbeiten

Welche Aufgaben gibt es zu Radioaktivität?

Aufgaben zum Thema Radioaktivität bestehen meist aus Erklärungen oder Rechnungen. Bevor du Formeln anwendest, ist es wichtig zu verstehen, wie die Prozesse hinter den Rechnungen genau funktionieren. Die Unterschiede zwischen  \(\alpha\)-, \(\beta\)- und \(\gamma\)- Strahlung wirst du bestimmt häufiger aufzählen und erläutern müssen.

Beispiele für weitere Themengebiete, denen du wahrscheinlich in Übungen begegnen wirst, sind: 

  • Halbwertszeit
  • Zerfallsreihen
  • Energie beim Kernzerfall

Halbwertszeit berechnen

Das Berechnen der Halbwertszeit ist eine sehr typische Aufgabe im Bereich der Radioaktivität. Oft ist auch die Halbwertszeit gegeben und es sollen zugehörige Angaben bestimmt werden. Hierfür kann das Zerfallsgesetz verwendet werden. Diagramme zu zeichnen oder zu interpretieren, ist ebenfalls nicht unüblich. 

Zerfallsreihen

Zerfallsreihen bestimmen ist eine beliebte Übung. Du benötigst dafür das Periodensystem. Dieses zeigt dir, in welche Produkte ein radioaktives Nuklid zerfällt und welches stabile Endnuklid entsteht. Rechnungen werden hierbei nicht unbedingt durchgeführt.
Um eine Zerfallsreihe anzugeben, ist ein Verständnis der verschiedenen Arten von radioaktiver Strahlung besonders wichtig!

Energie beim Kernzerfall

Eine rein rechnerische Aufgabe ist wiederum die Bestimmung der frei gewordenen Energie beim Kernzerfall. Auch hier kommt es auf die Art der Strahlung an. Formeln helfen dir bei der Berechnung. 

Was muss man wissen, um Aufgaben mit Radioaktivität lösen zu können?

Radioaktivität ist ein Teilgebiet der Atomphysik. Sie ist außerdem eng verwandt mit der Chemie. Daher beinhaltet sie viele Themen, welche du schon einmal behandelt oder zumindest gehört haben solltest. 

Zu den wichtigsten Grundlagen gehören dabei das Periodensystem und der Aufbau von Atomen. Um Zerfallsreihen bestimmen zu können, solltest du sicher mit dem Periodensystem umgehen können. Den Aufbau von Atomen zu kennen, ist wiederum unerlässlich, um die Ursache für Radioaktivität zu verstehen und erklären zu können.  

Mathematische Grundlagen sind Exponentialfunktionen. Da das Zerfallsgesetz eine Exponentialfunktion beschreibt, solltest du zumindest den Verlauf und ihre wichtigsten Eigenschaften kennen. Ihre allgemeine Form lautet:

\(f(x)\,=\,b\,\cdot\,a\,^{x}\)

Begriffe aus der Chemie, welche zum Lösen von Aufgaben zur Radioaktivität wichtig sein könnten, sind „molare Masse“ und „Nukleonen“. Sollten dir diese Fachbegriffe nichts sagen, schau doch noch mal in den entsprechenden Lexikonbeiträgen oder Lernwegen nach! 

Wie bewertet man die Gefahren von Radioaktivität?

Das radioaktive Strahlung Gefahren birgt, weiß jeder. Doch wie gefährlich ist sie wirklich und wie kann man dies bewerten? Diese Frage ist schon lange ein Streitthema in unserer Gesellschaft. Politik und Wissenschaft sind sich uneinig, inwieweit man Radioaktivität verwenden darf oder verhindern muss.

Atomkraftwerke sorgen einerseits für den notwendigen Strom, andererseits führt die Suche nach Endlagerstätten für die Brennstäbe jedoch immer wieder zu Problemen und Protest.
Radioaktive Strahlung wird auch in der Medizin verwendet, beispielsweise zur Behandlung von Krebs oder anderen Krankheiten. Gleichzeitig wird der Körper dabei mit Radioaktivität belastet, so gering die Dosis auch sein mag. 

Wie gefährlich Radioaktivität ist, lässt sich daher nicht allgemein beantworten. Jeder einzelne muss für sich selber das Pro und Kontra abwägen. Damit vernünftige Argumente für oder gegen radioaktive Strahlung und ihre Gefahren gefunden werden können, sollte man die Prozesse und Zusammenhänge dahinter verstehen.