1. Arbeit, 2. SHJ. PhysChem CTA

Aufgabe zu Schmelzdiagramm

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Aufgabe zu Geigerzähler

Füllung aus Argon oder Helium, Ionisierende Strahlung erzeugt Gasionen und Elektronen, die im angelegten elektrischen Feld zu Kathode und Anode hin beschleunigt werden. Auf den Weg dorthin erzeugen sie durch Stoßionisation weitere Ionen. Die bei der Anode ankommenden Elektronen und bei der Kathode ankommenden positiven Ionen werden dort ladungsmäßig neutralisiert und verursachen im angelegten Stromkreis einen kurzen Stromfluss, der über einen Zähler registriert wird und über einen Lautsprecher hörbar gemacht werden kann.

Frage zu Strahlungswichtungsfaktor

ist gut beantwortet

Frage zu Zerfallsschemata

a) ist ok

b) ist ok

c) Entstehung von Gammastrahlung: nach einem Kernzerfall befinden sich oft die Kern-Bruchstücke in einem angeregten Zustand, den sie durch Emission einer Elektromagnet. Strahlung bestimmter Energie wieder verlassen. Daher sind Gammaspektren auch diskrete Spektren.

Frage zur Zerfallskonstante und Halbwertszeit

Es werden folgende Aktivitäten gemessen

Bestimme Zerfallskonstante und berechne daraus die Halbwertzeit.

Zunächst erinnere man sich an das Zerfallsgesetz: $A = A_0 \cdot e^{-kt}$. Durch Logarithmieren und Umformen erhält man $ln \frac{A}{A_0} = -kt$. Die Zerfallskonstante ist also der Proportionalfaktor zwischen der Zeit t und $ln \frac{A}{A_0}$ - ein lineares Diagramm könnte also weiterhelfen.

Die Größenordnung der Halbwertzeit lässt sich auch aus den Messungen abschätzen, da nach 50 min die Aktivität knapp auf die Hälfte des Anfangswerts gesunken ist.

Man berechnet aus den Messwerten $ln \frac{A}{A_0}$.

Das Diagramm mit $ln \frac{A}{A_0}$ in Abhängigkeit von der Zeit und die lineare Trendlinie sieht dazu wie folgt aus:

Das Diagramm bescheibt genau eine Gerade mit Steigung -0,0125, die Zerfallskonstante ist also $k=0,0125 \frac 1 {min}$.

Daraus errechnet sich die Halbwertzeit zu $T_{\frac 1 2} = \frac{ln 2}{k} = \frac{ln 2}{0,0125 \frac{1}{min}} = 55,45 min$.

Was ist Inkorporation

Inkorporation ist die Aufnahme von radioaktiven Stoffen in den Körper. Das ist deswegen so gefährlich, weil sich diese Stoffe dort in wichtigen Organen ablagern können und durch ihre ionisierenden Strahlen auf Dauer die Zellen schädigen.

Schützen kann man sich, indem man die Aufnahme in den Körper verhindert. Umfassende Schutzkleidung, Atemmaske, Aufenthaltszeit im Katastrophenbereich minimieren, kontaminierte Lebensmittel vermeiden.

Satz von Heß

a) Reaktionsenthalpie ist die Differenz der Summe der Bildungsenthalpien der Produkte und der Bildungsenthalpie der Edukte

b) und c) ist OK

Frage zu Kalorimeter

a) die innere Bombe wird im äußeren Wasserbad vollständig von Wasser überdeckt! ansonsten OK

b) Die Verlängerung der langsam ansteigenden und langsam abfallenden Temperatur ist OK.

Die Gerade von Oben nach Unten muss aber senkrecht verlaufen und zwar so, dass die beiden Flächen zwischen den Geraden und der Kurve etwa gleich groß sind. Etwa so:

Ablesbar als oberer Wert etwa 21,14, unterer Wert etwa 20,35.  Der Unterschied beträgt  $\Delta T = 0,79 K$