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Geschichte: Atom- griechisch - Das Unteilbare 1808 Dalton: - ein Stoff besteht aus vielen gleichen Atomen - Atom ist ein gleiches Gebilde 1911 Rutherford: - Atom besteht aus Hülle/Kern 1913 Bohr: - Elektronen bewegen sich in Hülle auf Bahnen. 1930 Heisenberg: - Elektronen bewegen sich auf Elektronenniveau 1932 Chadwick: - Entdeckung des Neutrons Atombau: Besteht aus: - Atomhülle - Atomkern (Protonen, Neutronen) - negativ geladenen Elektronen - Neutronen (keine Ladung) Das Atom ist elektrisch neutral daher sind Protonen /Elektronen gleich. Die Masse von Protonen und Neutronen ist gleich und 1000mal größer wie die Masse der Elektronen. Beispiel : (Anzahl der Protonen) > 5 10,81< (Anzahl der Protonen, Neutronen) B Bor 11 Bor : -5 Protonen 5 - 5 Elektronen - 6 Neutronen Atomkerne: = Nuklid ( Atomkern) - verschiede Nuklide einen Elements heißen Isotope. Beispiel : 11 11 5 Bor , 10 Bor gleiche Protonenzahl, aber unterschiedliche Neutronenzahl Radioaktive Strahlung: Radioaktive Strahlung entsteht bei der Umwandlung von instabilen Atomkernen. Die Strahlung besteht durch das Ausstoßen von Teilchen bzw.
Energiepositionen mit hoher Geschwindigkeit Von 109 Elementen gibt es ca. 2500 Isotope. Nur 249 Isotope sind stabil und deswegen nicht radioaktiv. Arten der Radioaktiven Strahlung: Bezeichnung :α-Strahlung Wesen der Strahlung :Teilchenstrahlung;Heliumkerne Ladung der Teichen :Doppelt positiv geladen Reichweite in der Luft:4-6 cm Durchdringungs- fähigkeit bei Stoffen:Papier Ablenkbarkeit:Durch elektromagnetische Felder Bezeichnung :ß-Strahlung Wesen der Strahlung :Elektronen b- Position b+ Teilchenstrahlung Ladung der Teichen :Positiv oder negativ Reichweite in der Luft:Einige Meter Durchdringungs- fähigkeit bei Stoffen:Papier, Aluminium (1mm) Ablenkbarkeit:Durch elektromagnetische Felder Bezeichnung :γ- Strahlung Wesen der Strahlung :Elektromagnetische Wellen Energiestrahlung Ladung der Teichen :Keine Ladung Reichweite in der Luft:Größere Entfernung Durchdringungs- fähigkeit bei Stoffen:Blei (13mm) Ablenkbarkeit:Keine Ablenkbarkeit Halbwertzeit: Die Halbwertzeit gibt an: In welcher Zeit jeweils die Hälfte der vorhanden instabilen Atomkerne zerfällt. Formelzeichen: th Einheit : 1 Sekunde (1s) Zum Beispiel: - Jod 131 = 8,04 Tage Cäsium 137 = 30 Jahre Uran 238 = 4,5 Milliarden Jahre Nachweismöglichkeiten radioaktiver Strahlung : Nebelkammer: - ionische Wirkung - Länge= Maßeinheit für Energie der Strahlung - Anzahl der Spuren= Maß für radioaktive Impulse - Beispiel : Spektrum, Fugzeuge Nachweiß mit Film: - Fotopapier wird belichtet oder Fotoplatten < schwarze spuren - Durchdienungsvermögen - Beispiel: Röntgenstrahlen Zählrohr: - je größer die Strahlung umso mehr Impulse - Gasatomen ionisiert - Knistern zu hören - Beispiel: Messungen Eigenschaften von der Alpha Strahlung: - kurze Reichweite der Luft - kann leicht abgeschirmt werden - in der Nebelkammer haben Alpha Teilchen Eine Länge von 4-6cm Beta Strahlung: - Größere Reichweite als die Alpha Strahlung - lässt sich mit Metal Platten (Al,Fe,Pb) von einigen Millimeter Dichte abschirmen - negativ geladene Teilchen (Ablenkung durch Magnetfeld) Gamma Strahlung: - lässt sich nicht ablenken - elektrisch neutral - besteht aus massiven Teilchen - es ist eine sehr kurzwellige Elektromagnetische Strahlung Schutz vor radioaktiver Strahlung: 1) Die Strahlungsquelle der man sich aussetzt sollte so gering wie möglich sein. 2) Man sollte Radioaktive Strahlung einen gewissen Abstand halten.
3) Mit radioaktiven Quellen sollte nur kurzeitig experimentiert werden. 4) Beim Umgang mit Solchen Subtanzen sind Essen und Trinken verboten. Natürliche und künstliche Radioaktivität NATÜRLICHE : - spontaner Zerfall instabiler Nuklide unter Aussendung von radioaktiver Strahlung Entdecker: H. Becquerel , M. Curie , P. Curie KÜNSTLICHE: -Stabile Kerne werden durch Beschuss mit Teilchen (meist Neutronen) In instabile kerne verwandelt.
Diese Zerfallen dann unter Aussendung von Radioaktiver Strahlung. Entdecker: F. Strassmann , J. Curie, Otto Hahn , L. Meitner, F. Joliot Curie Biologische Wirkung radioaktiver Strahlung : Trifft zu viel radioaktive Strahlung auf den menschlichen Köper, so werden die Zellen geschädigt.
SOMATISCHE SCHÄDEN: - Zellenstruktur wird verändert/zerstört (körperliche) - Beispiel : Leukämie Tumore Krebs Organschäden GENETISCHE SCHÄDEN: - Keimzellen werden geschädigt, Erbgut verändert - Beispiel : Kinderlosigkeit Missbildung Das Kernkraftwerk Besteht aus : - Kernreaktor - Turbine - Generator - Umspanner - Kühler - Pumpe Alle Kernkraftwerke haben ein ähnlichen Bau. Der Kernreaktor könnte als Verbrennungsofen für Kohle/öl sein. DER KERERAKTOR: - Regelstäbe fangen Neutronen weg - Brennstäbe enthalten spaltbares Material (Uran, Uranoxid, Plutonium) unter kretisch - Moderatorflüssigkeit brennt Neutronen ab - Stahlwand Argumente für oder gegen Kraftwerke : PRO Relativ kleinen Mengen von Kernbrennstoff Erzeugen viel elektrische Energie erzeugt werden Wir müssen auf keine fossilen Brennstoffe zurückgreifen Schadstoffausstoß gering Keine Feinstaubbelastung Die Verminderung der CO2-Emission: Mit Kernenergie geht das zu deutlich geringeren Kosten als ohne sie. Contra Höhere Radioaktivität in der Luft Sichere Ablagerung von radioaktiven Abfällen noch nicht geklärt Hohes Gesundheitsrisiko Es gibt umweltfreundlichere Altnativen wie Solar/Wasserenergie Gefährdung für Mensch und Tier Kernfusion: = Verschmelzung von 2 Wasserstoffatomen zu eineM Hellium auf es Tritt ein Masseneffekt Δm bedingt auf. Wobei die Endmasse geringer ist als die Summe der Ausgangsmasse. = Durch Masseneffekt Δm.
bedingt wir viel Energie frei. E = Δm . c² < Lichtgeschwindigkeit findet ständig auf der Sonne stadt keine Radioaktivität Energiequelle der Zukunft PROBLEM: Man kann für die Kernfusion nötige Wärme nicht erzeugen und halten. Es sind 100.000.000 grad nötig, damit die Reaktion beginnt.
Es gibt kein Material das diese Temperaturen aushält. 3 3 4 1 H + 1 H = 2 H + 2 Energie + 2 Neutronen
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