0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Protonenzahl 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Neutronenzahl.

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  • Folie 1
  • 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Protonenzahl 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Neutronenzahl 9p +, 10n 0 33p +, 42n 0 59p +, 82n 0 71p +, 104n 0 79p +, 118n 0
  • Folie 2
  • elektrostatische Abstossung viel grssere Reichweite weniger stark Kernkrfte extrem kurze Reichweite Sehr stark Proton Neutron
  • Folie 3
  • Film Metallkassette, lichtundurchlssig Uransalz entwickelt Entdeckung der Radioaktivitt durch Henry Becquerel
  • Folie 4
  • Erste durch Uranerz geschwrzte Photoplatte: 26. 2. 1896 Entdeckung der Radioaktivitt durch Henry Becquerel
  • Folie 5
  • Marie (1867-1934) und Pierre (1859-1906) Curie 1 Tonne Pechblende 0.1 Gramm Radium Entdeckung von Radium und Polonium
  • Folie 6
  • Radioaktive Strahlung radioaktiver Stoff -, - und -Strahlen -Strahlen elektrisches Feld Bleiblock +
  • Folie 7
  • + + Reichweite und Abschirmung der radioaktiven Strahlung Reichweite in Luft Abschirmung durch einige cmBlatt Papier einige MeterTaschenbuch sehr grossBeton und Bleiwnde
  • Folie 8
  • + -Zerfall + O
  • Folie 9
  • - und -Zerfall - und -Zerfall -Zerfall Anzahl Neutronen N Anzahl Protonen Z
  • Folie 10
  • -Zerfall Der Kern sendet 2n o, 2p + aus Halbwertszeit 1600 Jahre 4.51 10 9 Jahre 24'400 Jahre -Zerfall (n o p + + e - ): Halbwertszeit 12.3 Jahre 5730 Jahre 8 Tage
  • Folie 11
  • Uran-Thorium-Reihe 238 U 234 Th 234 Pa 234 U 230 Th 226 Ra 222 Rn 218 Po 214 Pb 214 Bi 214 Po 210 Pb stabil 206 Pb 210 Bi 210 Po Mutternuklid
  • Folie 12
  • Zerfallsreihe Mutternuklid1) Halbwertszeit Endnuklid Thoriumreihe 232 Th1.4. 10 10 Jahre 208 Pb Uran-Radiumreihe 238 U4.5. 10 9 Jahre 206 Pb Uran-Actiniumreihe 235 U7.1. 10 8 Jahre 207 Pb Plutonium- 241 Pu 13 Jahre Neptuniumreihe 237 Np 2.2. 10 6 Jahre 209 Bi 1) Mutternuklide entstanden bei der Entstehung der Erde vor ca. 6. 10 9 Jahren
  • Folie 13
  • Thorium-Reihe Protonenzahl Z Massenzahl A 232 Th 228 Th 228 Ac 228 Th 224 Ra 220 Rn 216 Po 212 Pb 208 Tl 212 Bi 212 Po 208 Pb Mutternuklid stabil
  • Folie 14
  • Halbwertszeit T 1/2 = 8 Tage 131 I 131 Xe + 8 Tage16 Tage24 Tage0 Tage
  • Folie 15
  • Halbwertszeit von 131 I T 1 / 2 = 8 Tage 12 3 4 5 Zeit (Tage) 0 1 2 3 4 5 Anzahl T 1 / 2
  • Folie 16
  • Aufgabe Iod 131 hat eine Halbwertszeit von 8 Tagen. Wieviel Prozent der Nuklide sind nach 80 Tagen noch vorhanden?
  • Folie 17
  • Bildung von 14 C -Zerfall von 14 C Altersbestimmung mit der 14 C-Methode kosmische Hhenstrahlung Zeit nach dem Tod 14 C-Gehalt nimmt ab ( -Zerfall). Atmosphre Einbau von 14 C in CO 2 Pflanzen: Photosynthese Tiere: Aufnahme pflanzlicher Nahrung Ausscheidung von C (z.B. als CO 2 ) 14 C-Gehalt wie in Atmosphre (=100%) Lebewesen 14 C 12 C radioaktiv stabil
  • Folie 18
  • Wie alt ist ein Stck Holz, dessen 14 C-Anteil noch 20% betrgt? T = 5730 Jahre etwas lter als 13179 Jahre
  • Folie 19
  • Thorium-Reihe Protonenzahl Z Massenzahl A 232 Th 228 Th 228 Ac 228 Th 224 Ra 220 Rn 216 Po 212 Pb 208 Tl 212 Bi 212 Po 208 Pb Mutternuklid stabil
  • Folie 20
  • stabilster Kern Kernbindungsenergie
  • Folie 21
  • Energiegewinnung durch Kernspaltung Otto Hahn 1879 1968 1938: Spaltung von Uran zusammen mit Assistent Fritz Strassmann 1944: Nobelpreis Lise Meitner 1878 1968 Theoretische Erklrung der Kernspaltung Berechnung der dabei freiwerdenden Energie
  • Folie 22
  • Kernspaltung Abstossung
  • Folie 23
  • Kettenreaktion
  • Folie 24
  • Atombombe Spaltbares Material wird erst nach berschreiten einer kritischen Masse explosiv. Kritische Masse von reinem Plutonium 239: 4 kg Kritische Masse von reinem Uran 235:15 kg
  • Folie 25
  • Aufbau eines Kernreaktors 238 U 235 U Regelstab (Cadmium) Brennelement Moderator Wasser
  • Folie 26
  • Kettenreaktion 1. Neutron
  • Folie 27
  • Atomkraftwerk
  • Folie 28
  • Schneller Brter Brutreaktion: n 0 + 238 U 239 U 239 Np 239 Pu schnell Spaltreaktion: n 0 + 239 Pu Spaltstcke + Energie + 3 n 0 schnell schnell Primr- Natriumkreislauf Natrium- pumpe Sekundr- Natrium- kreislauf Wasser- kreislauf Generator Turbine Dampf- erzeuger Kh- lung
  • Folie 29
  • Kernfusion

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