Aufgaben: Nachweis radioaktiver Strahlung

Nenne drei Geräte oder Verfahren zum Nachweis radioaktiver Strahlung.

Ein Geiger-Müller-Zählrohr registriert Strahlung als „Knacken“ oder Zählimpuls.

1. a) Erkläre, was ein einzelner Impuls bedeutet.

1. b) Erkläre, warum das Zählrohr auch ohne Präparat Impulse zeigt.

In einer Nebelkammer sieht man dünne weiße Spuren.

Erkläre in zwei bis drei Sätzen, wie diese Spuren entstehen.

Ein Zählrohr misst ohne Präparat in $10\ \text{min}$ insgesamt $50$ Impulse (Nullrate). Mit einem Präparat misst es in $1\ \text{min}$ $380$ Impulse.

1. a) Berechne die Nullrate pro Minute.

1. b) Berechne die Zählrate, die allein dem Präparat zuzuordnen ist.

Ein Schüler misst mit einem Zählrohr die Impulse eines Präparats bei verschiedenen Abständen (Nullrate bereits abgezogen):

1. a) Beschreibe den Zusammenhang zwischen Abstand und Zählrate.

1. b) Gib an, welche Zählrate bei $16\ \text{cm}$ zu erwarten ist.

1. c) Nenne eine Schlussfolgerung für den Strahlenschutz.

Beschäftigte in einem Krankenhaus tragen ein Dosimeter (Plakette).

1. a) Erkläre, wozu es dient.

1. b) Erkläre, warum es an der Kleidung getragen und regelmäßig ausgewertet wird.

1. c) Erkläre den Unterschied zwischen Zählrohr und Dosimeter.

In einer Nebelkammer sieht man drei Arten von Spuren: kurze, dicke, gerade Spuren; lange, dünne, leicht gekrümmte Spuren; und kaum sichtbare Spuren bei einem Präparat, das nur $\gamma$-Strahlung aussendet.

1. a) Ordne die ersten beiden Spurtypen den Strahlungsarten zu und begründe.

1. b) Erkläre, warum bei reiner $\gamma$-Strahlung kaum Spuren entstehen.

1. c) Erkläre, warum man mit einem Zählrohr trotzdem $\gamma$-Strahlung nachweisen kann.

Ein Zählrohr misst bei konstanten Bedingungen in zehn aufeinanderfolgenden Minuten: $412; 395; 430; 401; 388; 420; 405; 399; 417; 408$ Impulse. Die Nullrate beträgt $12$ Impulse pro Minute.

1. a) Berechne den Mittelwert der Zählrate und die Zählrate ohne Nullrate.

1. b) Erkläre, warum die Werte schwanken, obwohl das Präparat konstant strahlt.

1. c) Begründe, warum eine längere Messdauer ein zuverlässigeres Ergebnis liefert.

Eine Schülergruppe will untersuchen, ob eine Bleiplatte die Strahlung eines Präparats abschirmt. Gemessen werden (Nullrate abgezogen) bei verschiedenen Plattendicken:

1. a) Bestimme die Halbwertsdicke der Bleiplatte.

1. b) Berechne die Zählrate bei $10\ \text{mm}$.

1. c) Beschreibe, welche Fehlerquellen die Messung beeinflussen könnten und wie man sie verringert.