Kernphysik · 2013-05-27 · Radioaktivität bzw. Kernphysik recht gut widerspiegelt: „...

Schulversuchspraktikum

4 Protokoll

Kernphysik(5 und 8 Klasse Oberstufe)

Dana Eva Ernst 9955579

Linz am 24112002

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Inhaltsverzeichnis

Kapitel I - Thema und Ziele 3

Kapitel II - Grundbegriffe

21 Radioaktivitaumlt 4

22 Die unterschiedlichen Strahlungstypen 5

23 Das Ionisationsvermoumlgen radioaktiver Strahlung 6

24 Das Zerfallsgesetz 10

Kapitel III - Versuche ndash Teil I

31 Die Wilsonsche Nebelkammer 12

32 Spitzenzaumlhler und Elektroskop 14

33 Spitzenzaumlhler und Verstaumlrker 15

34 Reichweite von -Strahlung in Luft 15

35 Ionisationsvermoumlgen von radioaktiver Strahlung 17

Kapitel IV - Versuche ndash Teil II

41 Das Zaumlhlrohr (Versuchskoffer) 18

411 Der Nulleffekt 19

412 Bestimmung der Zaumlhlrate 20

413 Das Abstandgesetz 20

414 Lage des Zaumlhlrohrs relativ zur Strahlungsquelle 21

415 Ablenkung im Magnetfeld 22

416 Abschwaumlchung von - - und - Strahlung 24

417 Halbwertsschichtdicke fuumlr Gammastrahlen 26

418 Ruumlckstreuung von Betastrahlung 27

419 Dickenmessung 28

4110 Abschwaumlchung der Strahlung in Materie 29

4111 Modell einer Stuumlckzahlmessung 29

42 Das Zaumlhlrohr (Computer) 30

421 Zaumlhlrate 31

422 Statistik des radioaktiven Zerfalls 32

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Kapitel V - Zusatzinformationen

51 Grundbegriffe der Dosimetrie 38

52 Sicherheitshinweise im Umgang mit radioaktiven Stoffen 39

53 Praktische Anwendungsmoumlglichkeiten von Radionukliden 40

54 Gesundheitliche Auswirkungen ionisierender Strahlung 42

Kapitel VI - Anmerkung 43

Kapitel VII - Literatur 44

Anhang

Inhalt Experimentierkoffer

Folien

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I THEMA und ZIELE

Ich moumlchte dieses Protokoll mit einem Zitat beginnen da es in kurzen Worten das Thema

Radioaktivitaumlt bzw Kernphysik recht gut widerspiegelt

bdquoDie Geschehnisse der Natur sind verborgen obgleich sie immer taumltig ist entdecken wir

nicht immer ihre Wirkungen ldquo Blaise Pascal

Dieser Stoff ist Thema der 5 und 8 Klasse Realgymnasium In der 5 Klasse wuumlrde ich die

Statistikversuche (siehe Kapitel 4) aber noch nicht machen da das noumltige mathematische

Wissen noch nicht vorhanden ist

Was sind laut Lehrplan die Ziele des Kapitels Kernphysik

die Erforschung der Materie durch Streuversuche an Beispielen aufzeigen koumlnnen

den Aufbau von Atomen und Atomkernen beschreiben koumlnnen

Wesen und Wirkungen der Radioaktivitaumlt kennen

Konsequenzen der Nutzung unterschiedlicher Formen von Primaumlrenergie beurteilen

koumlnnen

am Beispiel der Elementarteilchenphysik einen Einblick in die Grundlagenforschung

gewinnen und deren Notwendigkeit abschaumltzen lernen

uumlber das Zerstoumlrungspotential atomarer Waffen Bescheid wissen

Anmerkung Das sind saumlmtliche Ziele laut Lehrplan fuumlr das Kapitel Kernphysik In diesem

Protokoll werden allerdings nicht alle Ziele behandelt Der Schwerpunkt liegt hier bei der

Radioaktivitaumlt

Erforderliche Vorraussetzungen bzw Vorwissen

der Aufbau der Kerne

das Periodensystem und dessen Eigenschaften

genaue Kenntnis der verschiedenen Strahlungsarten (- - - Strahlung)

Poissonverteilung aus dem Mathematikunterricht

Exponentialverteilung aus dem Mathematikunterricht

Die Lehrinhalte in diesem Protokoll sind unter anderem

die Strukturaufklaumlrung durch Streuversuche

Radioaktivitaumlt

Halbwertszeit

Radioisotope

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II Grundbegriffe

21 Radioaktivitaumlt

Unter Radioaktivitaumlt wird der spontane (dh unabhaumlngig von aumluszligeren Einfluumlssen wie zB

Temperatur oder Druck) stattfindende Zerfall von Atomkernen bestimmter Isotope unter

Aumlnderung der Masse Kernladung und Energie verstanden Je nachdem ob das betreffende

Isotop natuumlrlich vorkommt oder kuumlnstlich erzeugt wird spricht man von natuumlrlicher oder

kuumlnstlicher Radioaktivitaumlt

Die natuumlrliche Radioaktivitaumlt tritt bei allen chemischen Elementen auf deren Ordnungszahlen

groumlszliger als 80 sind

Natuumlrliche Radioaktivitaumlt Hier muss man zwischen 2 Typen unterscheiden zwischen der

terrestrischen und der kosmischen Strahlung Die terrestrische Strahlung ist jene Strahlung

die durch instabile Elemente der Erdkruste freigesetzt wird

Von natuumlrlicher Radioaktivitaumlt spricht man dann wenn das radioaktive Nuklid in der Natur

vorkommt Es gibt viele Radionuklide die seit der Entstehung der Erde existieren und noch

nicht vollstaumlndig zerfallen sind da ihre Halbwertszeit sehr hoch ist (dazu gehoumlrt zB Uran

238 ndash siehe Abbildung 1 ndash Diese Abbildung stellt die Zerfallsreihe des Urans dar)

Die kosmische Strahlung hingegen entsteht in der Atmosphaumlre und erreicht anschlieszligend die

Erdoberflaumlche

Abb 1

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Kuumlnstliche Radioaktivitaumlt Bei radioaktiven Nukliden die von menschlicher Hand erzeugt

werden spricht man von kuumlnstlicher Radioaktivitaumlt So wird zum Beispiel das Radioisotop

Co60 durch Neutronenbestrahlung aus dem stabilen Co59 hergestellt Durch Einfangen des

Neutrons entsteht dann das radioaktive Isotop

Die Einheit der Aktivitaumlt oder Zerfallsrate eines radioaktiven Materials ist das Becquerel

1 Bq entspricht einem Kernzerfall pro Sekunde

Anmerkung Vorsicht Die bei der Radioaktivitaumlt freigesetzte Strahlung fuumlhrt in Atomen (und

daher auch in biologischen Zellen) zur Bildung von Ionen Dies kann fuumlr Lebewesen

gefaumlhrlich sein Die ionisierenden Strahlungen (jene Strahlen die zur Ionenbildung fuumlhren)

sind alle radioaktiven Strahlungsarten plus die Neutronenstrahlung und die Roumlntgenstrahlung

Beim Umgang mit all diesen Strahlungen ist Vorsicht geboten

22 Die unterschiedlichen Strahlungstypen

- Strahlung

Sie besteht aus He- Kernen Ihre Energie betraumlgt im Mittel einige MeV Da -Teilchen beim

Durchgang durch Materie stark gebremst werden (wegen ihrer bdquoGroumlszligeldquo) koumlnnen sie leicht

abgeschirmt werden Schon ein Blatt Papier kann einen Groszligteil der -Strahlung die von

einem radioaktiven Element ausgeht abschirmen

Bei -Strahlern sendet ein Atomkern einen Heliumkern ( He42 ) aus und wandelt sich dadurch

in einen anderen Atomkern um Ein Beispiel

U23892 (Uran) Th234

90 (Thorium) + He42 (Heliumkern)

- Strahlung

Sie besteht aus Elektronen Ihre Energie betraumlgt in etwa 1 MeV -Strahlung kann zwar

bereits tiefer in Materie eindringen da sie jedoch aus Elektronen besteht ist auch diese

Strahlung leicht abzuschirmen (Zum Beispiel durch eine Metallplatte)

Allerdings muss man noch zwischen - - und +- Strahlern unterscheiden Bei --Strahlern

zerfaumlllt im Atomkern ein Neutron in ein Proton und ein Elektron Es wird auszligerdem noch ein

Antineutrino ausgesendet Dieses Teilchen ist aber ungeladen Ein Beispiel fuumlr einen - -

Strahler

C146 (Kohlenstoff) N14

7 (Stickstoff) + e- +

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Bei +-Strahlern zerfaumlllt im Atomkern ein Proton in ein Neutron und ein Positron Auch

hierbei wird noch ein anderes Teilchen ausgesandt ein Neutrino Ein Beispiel fuumlr einen + -

Strahler

C116 (Kohlenstoff) B11

5 (Bor) + e+ +

- Strahlung

Diese Strahlung besteht aus Photonen hoher Energie Diese Strahlung kann aufgrund ihrer

Beschaffenheit nicht gaumlnzlich abgeschirmt werden Durch dicke Beton- oder Bleiplatten kann

jedoch ihre Intensitaumlt erheblich eingeschraumlnkt werden

Bei der -Strahlung geht zum Beispiel ein Proton oder ein Neutron im Kern eines Atoms von

einem houmlheren angeregten Energieniveau in ein niedrigeres Energieniveau uumlber Dabei wird

ein hochenergetisches Photon (ein sogenanntes -Quant) ausgesandt Die Anzahl der

Kernteilchen bleibt dabei konstant

Anmerkung In diesem Zusammenhang kann man als Lehrer auch die Begriffe Mutter- und

Tocherkern einfuumlhren (sofern sie bis dahin noch nicht vorgekommen sind)

Uumlbersichtstabelle

Strahlenart Energie [MeV] Reichweite [mm]

-Strahlung 5 004

-Strahlung 1 4

-Strahlung 1 660

23 Das Ionisationsvermoumlgen radioaktiver Strahlung (siehe auch Folie im Anhang)

Allgemein Das Ionisationsvermoumlgen ist ein Parameter der Stoszligionisation der angibt wie

viele Atome oder Molekuumlle ein geladenes Teilchen beim Durchgang durch ein Gas auf einer

Flugstrecke von 1 m durch Stoszligionisation ionisiert

-Strahlung

-Teilchen haben im Vergleich zu Elektronen eine viel groumlszligere Masse Aufgrund dieser

Tatsache sind sie in der Lage Elektronen aus ihren Atomhuumlllen herauszuschlagen (siehe

Abbildung 2) Trotz dieser Stoszligionisation werden die -Teilchen kaum von ihrer Bahn

abgelenkt

Bei einem radioaktiven Zerfall wird die Energiedifferenz zwischen Mutter- und Tochterkern

dem resultierenden ausgesandten -Teilchen als kinetische Energie mitgegeben Diese

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kinetische Energie liegt im Bereich von einigen MeV (das ist sehr hoch) und dadurch

erzeugen -Teilchen beim Durchgang durch Materie viele Ionenpaare Die -Teilchen

verlieren jedoch schon nach einer kurzen Wegstrecke ihre gesamte kinetische Energie

--Strahlung

Bei --Strahlung handelt es sich um ausgesandte Elektronen Diese Elektronen stoszligen

(Stoszligionisation) gegen die Elektronen der Atomhuumllle (siehe Abbildung 3) Die freien

Elektronen sind dabei aber nur selten (ab und zu gelingt es einem einzelnen Elektron ein

anderes Elektron aus der Huumllle herauszuschlagen) in der Lage Elektronen aus den

Atomhuumlllen herauszuschlagen Durch den Stoszlig gegen die Atomhuumlllen werden die Elektronen

allerdings stark von ihrer Bahn abgelenkt Die Materie wird also durch --Strahlung nur

schwach ionisiert aber dadurch haben die --Strahlen eine groumlszligere Reichweite als -

Strahlen

+-Strahlung

Im Prinzip verhaumllt sich die +-Strahlung wie die --Strahlung Nur hierbei handelt es sich

nicht um freibewegliche Elektronen sondern um Positronen

Nachdem diese Positronen ihre kinetische Energie an die Materie abgegeben haben

vernichten sie sich am Ende ihrer Bahn mit einem Elektron (vergleiche auch Paarvernichtung

ndash auf dieses Thema wird allerdings in diesem Protokoll nicht weiter eingegangen)

Durch diese Paarvernichtung werden zwei -Quanten frei die in entgegengesetzte Richtungen

ausgesandt werden (siehe Abbildung 4) Die Energie dieser -Quanten betraumlgt jeweils 051

MeV

Abb 2

Abb 3

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Ein langsames Neutron

Ein langsames Neutron hat in der Regel eine aumlhnlich groszlige Geschwindigkeit wie ein

Gasmolekuumll (Waumlrmebewegung) Das langsame Neutron dringt in die Materie ein das heiszligt es

diffundiert durch die Materie Irgendwann wird es dann von einem Atomkern eingefangen

und wandelt das Atom in ein Isotop um Dabei wird die Bindungsenergie in Form von -

Quanten frei (siehe Abbildung 5)

Ein kleines Beispiel

Ein Wasserstoffatom faumlngt ein Neutron ein und geht somit uumlber in das Deuterium-Isotop

Oder anders

HnH 21

11

Wasserstoff Deuterium

Ein schnelles Neutron

Schnelle Neutronen verhalten sich im Gegensatz zu langsamen Neutronen grundsaumltzlich

anders Sie haben eine viel houmlhere kinetische Energie als langsame Neutronen Stoszligen diese

schnellen Neutronen gegen andere Teilchen die in etwa dieselbe Masse aufweisen (zB

Wasserstoffkerne haben circa dieselbe Masse) so geben sie einen beachtlichen Teil ihrer

kinetischen Energie an diese Stoszligpartner ab Durch diese kinetische Energie wird der

Abb 4

Abb 5

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Stoszligpartner in unserem Fall der Wasserstoffkern zu einem Ruumlckstoszligkern Dieser Kern

bewegt sich nun aufgrund dieser erhaltenen kinetischen Energie durch die Materie und

ionisiert diese (siehe Abbildung 6)

Ein niederenergetisches Photon

Ein niederenergetisches Photon dringt in die Materie ein Trifft es dort auf ein Atom so

schlaumlgt es aus der Atomhuumllle ein Elektron heraus Waumlhrend das Photon vom Atom absorbiert

wird dringt das herausgeschlagene Elektron weiter in die Materie ein und ionisiert diese

Diesen Effekt bezeichnet man auch als Photoeffekt (siehe Abbildung 7)

Ein mittelenergetisches Photon

Auch hier ist die Energie des Photons groszlig genug um aus der Huumllle eines Atoms ein Elektron

herauszuschlagen Das herausgeschlagene Elektron ionisiert wiederum die Materie

Das niederenergetische Photon wird vom Atom absorbiert aber das mittelenergetische Photon

wird nur von seiner Bahn abgelenkt und seine Energie wird verringert Wird die Energie des

Photons kleiner so nimmt die Wellenlaumlnge zu Mit anderen Worten das Photon wird am

Atom gestreut Diesen Effekt bezeichnet man auch als Comptoneffekt (siehe Abbildung 8)

Abb 6

Abb 7

Abb 8

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Das hochenergetische Photon

Tritt ein energiereiches Photon durch ein Atom so entsteht ein Elektron - Positron - Paar

Auch diese beiden geladenen Teilchen ionisieren die Materie Das freie Elektron kann dann

nachdem es seine Energie an andere Teilchen abgeben hat (durch Stoszligprozesse) zum Beispiel

von einem Ion aufgenommen werden Das Positron vernichtet sich am Ende seiner Bahn mit

einem Elektron (Paarvernichtung) Es entstehen 2 -Quanten die jeweils eine Energie von

051 MeV besitzen (siehe Abbildung 9)

24 Das Zerfallsgesetz

Das Zerfallsgesetz beschreibt allgemein wie die Anzahl der Kerne bei einem radioaktiven

Zerfall abnimmt

Herleitung des Zerfallgesetzes

Zerfaumlllt eine radioaktive Substanz so ist die Anzahl der in einem gewissen Zeitraum t

zerfallenden Kerne n proportional zum Produkt aus eben diesem Zeitraum und der Anzahl n

der Teilchen

tnn ~

n Anzahl der im Zeitraum t zerfallenen Kerne

t betrachteter Zeitraum

n Anzahl der Teilchen

Nun bildet man aus n und t den Quotienten tn

und daraus das Differential

dtdn Man kann

sich diese Groumlszlige auch als die Zerfallsgeschwindigkeit vorstellen Das Proportionalitaumltszeichen

verlangt einen Proportionalitaumltsfaktor denn man nennt

Somit erhaumllt man

Abb 9

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ndtdn

Jetzt bringt man das n und das dt jeweils auf die andere Seite und integriert die Gleichung

dtndn

Anmerkung Das Minuszeichen vor dem Lambda symbolisiert die exponentielle Abnahme der

Teilchenanzahl

Aus dem Integrieren folgt

ln n = - t + c

und durch umformen folgt

n(t) = tc ee

Das kleine c ist die Integrationskonstante die nun im Folgenden noch bestimmt werden muss

Dazu waumlhlt man eine geeignete Anfangsbedingung Zum Zeitpunkt t = 0 betraumlgt die Anzahl

der Teilchen No Diese Beziehung wird in die obige Gleichung eingesetzt und liefert

No = ec e0 ec = No

Diese Beziehung in die oben stehende Gleichung eingesetzt ergibt

Das Zerfallsgesetz n(t) = Note

Als Halbwertszeit bezeichnet man jene Zeit in der die Haumllfe aller vorhandenen Kerne

zerfallen ist

Rechnerisch bestimmt man diese Zeit folgendermaszligen

Man setzt in der Gleichung n(t) =2

oNund rechnet die Zeit t aus das heiszligt man bestimmt jene

Zeit nach der von No Kernen nur noch 2

oNKerne vorhanden sind

2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln

Die Halbwertszeit t =

2ln

Anmerkung1 wird auch als Lebensdauer bezeichnet

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III Versuche ndash Teil I

31 Die Wilsonsche Nebelkammer

Verwendete Materialen Wilsonkammer nach Schuumlrholz Netzgeraumlt Lampe Kondensor

Transformator 2 ndash12 V eine radioaktive Probe

Aufbau

Versuchsgang

Zu Beginn des Versuches traumlnkt man den mit Filz ausgelegten Kammerboden mit einem 50-

prozentigen Gemisch aus Methanol und Wasser Danach steckt man die radioaktive Probe mit

Hilfe einer Pinzette in die dafuumlr vorgesehene Halterung Die Nebelkammer wird dann mit

einem Plexiglasdeckel abgedeckt

In eben diesem Plexiglasdeckel befindet sich ein kleiner Schlitz durch den die Kammer

beleuchtet wird Die Lampe (dient zur Beleuchtung) wird in circa 10 cm Abstand zur

Nebelkammer aufgestellt Es ist wichtig dass die Lampe genau den Schlitz ausleuchtet

Nun beginnt der eigentliche Versuch Man wartet einige Minuten lang bis sich genuumlgend

radioaktive Strahlung in der Kammer befindet Durch das Anlegen einer Gleichspannung

werden die sich in der Kammer befindlichen Ionen bdquoabgesaugtldquo Daraufhin wird die

Spannung wieder abgeschaltet und man zieht mit einem kraumlftigen Ruck die Kolbenpumpe in

die Endstellung (Expansion)

Anmerkung Will man den Versuch noch einmal durchfuumlhren so sollte man ein paar Minuten

warten

Ergebnis von unserem Versuch

Durch die Expansion kommt es in der Nebelkammer zur Kondensation an den von den -

Teilchen gebildeten Ionen Die Bahnen der -Teilchen werden dadurch als Nebelbahnen

sichtbar

Physikalische Erklaumlrung

Die originale Nebelkammer wurde 1912 von Charles TR Wilson (1869 - 1959) einem bri-

Abb 10

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tischen Physiker und Nobelpreistraumlger erfunden Die Wilsonsche Nebelkammer besteht aus

einem zylindrischen Gefaumlszlig das auf der einen Stirnflaumlche mit einer Glasplatte auf der anderen

mit einem verschiebbaren Kolben verschlossen ist und es enthaumllt ein wasserdampfgesaumlttigtes

Gas meist Luft (siehe Abb 11)

Durch das Zuruumlckreiszligen des Kolben wird das Gasvolumen um ca 30 vergroumlszligert Diese

adiabatische Expansion kuumlhlt das Gas ab und es ist nun mit Wasserdampf uumlbersaumlttigt Dieser

scheidet sich aber erst dann in Form kleiner Wassertropfen (Nebeltropfen) ab wenn

Kondensationskeime zB kleine Staubteilchen oder auch geladene Gasmolekuumlle (Ionen)

vorhanden sind Treten in das Kammerinnere schnelle Teilchen ein die auf ihrer Bahn

vorhandene Gasmolekuumlle ionisieren so kondensieren Nebeltroumlpfchen an den Ionen ehe sie

sich durch Diffusion bdquodeutlichldquo verschieben

Beleuchtet man das Kammerinnere gleichzeitig intensiv von einer Seite wird das Licht an

diesen Troumlpfchen (Nebel) gestreut und man kann die Spur des Teilchens durch die glaumlserne

Deckplatte der Kammer als hellleuchtenden Nebelstreifen vor dem dunklen Untergrund des

geschwaumlrzten Kolbens beobachten oder fotografieren

Die - Teilchen werden im Gas der Kammer gebremst Aus der Laumlnge der Spuren kann ihre

kinetische Energie berechnet werden Foto 1 zeigt Spuren von - Teilchen die von einer

Radium-Quelle emittiert wurden

Abb 11

Foto 1

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Anmerkung Nebelkammern werden heute nur noch zu Demonstrationszwecken eingesetzt

Fuumlr Detektoren moderner Forschungsanlagen sind sie bedeutungslos geworden

32 Spitzenzaumlhler und Elektroskop

Verwendete Materialen Elektroskop Lampe Kondensor Transformator Geigerscher

Spitzenzaumlhler Hochspannungsnetzgeraumlt Voltmeter

Aufbau

Versuchsgang

Anmerkung Vor Beginn des Versuches ist der Spitzenzaumlhler zu reinigen Dies macht man

entweder mit einem feuchten Lederlappen oder man zieht die Spitze des Zaumlhlers zwischen

dem angefeuchteten Zeigefinger und Daumen durch

Tipp Den Innenraum des Zaumlhlers leicht mit Fett bestreichen da so umherspringende

Staubteilchen besser gebunden werden

Fuumlr diesen Versuch benoumltigt man Hochspannung (ca 3 kV) Die Spannung wird so gewaumlhlt

dass gerade noch keine selbstaumlndige Entladung in der Luft passiert

Nun nimmt man die radioaktive Probe zur Hand und naumlhert diese an das offene Ende des

Spitzenzaumlhlers an Nun beobachtet man das Verhalten des Elektroskopbaumlndchens

Ergebnis und Erklaumlrung

Die im Versuch auftretenden - oder -Teilchen loumlsen im elektrischen Feld einzelne

Entladungsstoumlszlige aus die mit Hilfe des Elektroskop registriert werden koumlnnen

Das Baumlndchen (siehe Abbildung 12) ist der wichtigste Bestandteil des Versuches Beobachtet

man dieses Baumlndchen so sieht man das sich das Baumlndchen allmaumlhlich auflaumldt Das passiert

durch die Entladungsstoumlszlige im Zaumlhler Ist das Baumlndchen stark genug geladen so wird es an die

Gegenelektrode gezogen und entlaumldt sich dort Danach springt es wieder in die Ausgangslage

zuruumlck und die Aufladung beginnt von Neuen

Abb 12

Baumlndchen

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Das Baumlndchen sollte sich immer in einem genuumlgend groszligen Abstand von der Gegenelektrode

befinden Schiebt man allerdings die Gegenelektrode nahe an das Baumlndchen heran sodass

jede Entladung im Zaumlhler das Baumlndchen an der Elektrode anschlagen laumlsst so zeigt jeder

Anschlag des Baumlndchen an der Elektrode ein Teilchen im Spitzenzaumlhler an

Tipp Bei dieser Versuchanordnung sollte man ein schwaches Praumlparat benutzen so sonst das

Baumlndchen dauernd an der Elektrode anschlaumlgt (das Baumlndchen waumlre bdquouumlberfordertldquo und kaumlme

nicht mehr hinterher)

33 Spitzenzaumlhler und Verstaumlrker

Verwendete Materialen wie oben plus Lautsprecher und Verstaumlrker

Versuchsaufbau

Versuchsgang

Verstaumlrkereinstellung Beide Kippschalter nach unten kippen und den Empfindlichkeitssteller

auf 30 mV einstellen

Der Versuchsgang erfolgt wie beim obigen Versuch (32) Auch die Einstellungen an den

Geraumlten ist analog


Im Prinzip erhaumllt man hier wieder das selbe Ergebnis wie oben nur werden hier die

Entladungen houmlrbar gemacht

Die Entladung fuumlhrt zu einem Anstieg der Spannung im angehaumlngten Hochohmwiderstand

(dieser befindet sich im Adapter) Dieser Anstieg wird verstaumlrkt und mit Hilfe des

Lautsprechers in Form von knackenden Geraumluschen houmlrbar gemacht

Auch hier die Erklaumlrung von oben Die im Versuch auftretenden - oder -Teilchen loumlsen im

elektrischen Feld einzelne Entladungsstoumlszlige aus die mit Hilfe des Elektroskop registriert

werden koumlnnen und anschlieszligend im Lautsprecher zu houmlren sind

34 Reichweite von -Strahlung in Luft

Anmerkung Versuche zur Reichweite von - und -Strahlung erfolgt im Kapitel 4 unter 41

Abb 13

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Verwendete Materialen Elektroskop Lampe Kondensor Transformator Ionisationskam-

mer radioaktive Probe Voltmeter

Aufbau

Da bei diesem Versuch eine Ionisationskammer verwendet wird wird an dieser Stelle kurz die

Funktionsweise dieser Kammer erlaumlutert

Radioaktive Strahlung laumlsst sich durch ihre ionisierende Wirkung in einer Ionisationskammer

nachweisen Die Ionisationskammer besteht aus einer zylindrischen Dose die mit Luft gefuumlllt

ist und einem isolierten axial angeordneten Stift Zwischen diesen beiden Elektroden wird

eine Spannung angelegt

Ein radioaktives Praumlparat das in der Ionisationskammer zerfaumlllt erzeugt dabei

hochenergetische - oder -Teilchen -Strahlung wird wegen der geringen Wechselwirkung

in einer Ionisationskammer kaum nachgewiesen Waumlhrend der Abbremsung der Teilchen in

der enthaltenen Luft entstehen Elektron-Ionenpaare die im elektrischen Feld getrennt werden

und einen schwachen Ionisationsstrom verursachen (Groumlszligenordnung 10-12 A)

Versuchsgang

Auch fuumlr diesen Versuch benoumltigt man Hochspannung (3 kV) Der Abstand zwischen dem

Baumlndchen und der Gegenelektrode des Elektroskops wird auf 1 cm eingestellt Der

Blechdeckel (vergroumlszligerbare Ionisationskammer) befindet sich am Anfang in der untersten

Stellung (siehe Abbildung 14) Die radioaktive Probe wird in das Elektroskop gesteckt und

der Abstand d (siehe Abbildung 14) soll zu Beginn 1 cm betragen Legt man nun die

Hochspannung an so flieszligt ein Ionisationsstrom den man misst

Man wiederholt den Versuch immer wieder und veraumlndert dabei jeweils den Abstand d


Man sieht dass der Ionisationsstrom ansteigt wenn man den Abstand d vergroumlszligert Der Strom

Abb 14

Blechdeckel

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erreicht seinen Saumlttigungswert bei circa 5 bis 6 cm Vergroumlszligert man den Abstand noch uumlber

diesen Grenzwert hinaus so steigt der Strom nicht mehr an da die Reichweite der -Strahlen

begrenzt ist

35 Ionisationsvermoumlgen von radioaktiver Strahlung

Verwendete Materiale fuumlr beide untenstehenden Versuche Elektroskop radioaktives

Praumlparat Kunststoffstab Glasstab Lederlappen Ionisationskammer

Versuchsaufbau 1 Versuch


Versuchsgang

1 Versuch Aufbau erfolgt wie in Abbildung 15 zu sehen ist

Man reibt den Kunststoffstab einmal an einem Wolltuch und bei einem weitern

Versuch an einem Lederlappen oder an Zeitungspapier Danach laumldt man mit dem

Stab das Elektroskop positiv auf Nun bringt man die radioaktive Probe in die

Naumlhe der Elektrode und beobachtet dabei den Elektroskopausschlag

2 Versuch Aufbau erfolgt wie in Abbildung 16 zu sehen ist Es wird eine Hochspannung

von 2 kV verwendet Die Probe wird in das Elektroskop mit Hilfe einer Pinzette

eingesetzt Bei diesem Versuch wird die verwendete Ionisationskammer mit

Hochspannung versorgt Auch hier wird das Elektroskop wieder positiv

aufgeladen und der Ausschlag am Elektroskop beobachtet

Abb15

Abb16

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1 Versuch Durch die radioaktive Probe wird die Luft ionisiert Die entstehenden positiven

und negativen Gasionen entladen das Elektroskop und der Zeiger des

Elektroskops zeigt dies an

2 Versuch Steckt man die Probe in das Elektroskop so laumldt sich dieses auf Ist die

Gegenelektrode des Elektroskops so eingestellt dass das Baumlndchen an ihr nicht

anschlagen kann so stellt sich das Baumlndchen mehr oder weniger schnell auf

seinen Endwert ein Beruumlhrt das Baumlndchen aber die Elektrode so entlaumldt es sich

und der Vorgang begingt von Neuen

Es wurde also gezeigt dass die radioaktive Strahlung die Luft leitend macht

IV Versuche ndash Teil II

41 Das Zaumlhlrohr (Versuchskoffer)

Anmerkung Im Anhang befindet sich eine genaue Auflistung was im Experimentierkoffer

enthalten ist Alle im Folgenden angefuumlhrten Versuch wurden mit eben diesem

Experimentierkoffer durchgefuumlhrt

Das Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr besteht aus einem Metallzylinder als Kathode der mit

einem Gasgemisch unter geringem Druck gefuumlllt ist Die Anode ist ein duumlnner Draht

(Durchmesser ca005mm) oder wie bei dem Zaumlhlrohr das wir verwendet haben ein weiterer

Zylinder Die Anode ist elektrisch isoliert und uumlber einen (hochohmigen) Widerstand mit

dem Pluspol einer Spannungsquelle verbunden

Gelangt nun ionisierende Strahlung durch das Fenster in das Innere des Zylinders so ionisiert

es auf seinem Weg einige Gasatome und erzeugt Elektronen Durch das im Inneren des

Zylinders vorhandene elektrische Feld werden die Elektronen so stark beschleunigt dass sie

weitere Elektronen aus dem Gas freisetzen und dadurch eine elektrische Entladung im Gas

ausloumlsen Nach sehr kurzer Zeit werden die Ladungstraumlger am Zaumlhldraht als Ladungsim-

puls registriert

Das erkennt man daran dass uumlber den Widerstand ein Strom flieszligt welcher gemessen werden

kann Die Impulsgroumlszlige ist jedoch nicht von der Groumlszlige der Primaumlrionisation abhaumlngig sondern

jedes einfallende Teilchen loumlst eine volle Zaumlhlrohrentladung aus Damit ist ein Ruumlckschluss

auf die Energie des einfallenden Teilchens unmoumlglich Das Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr

ermoumlglicht also nur eine Messung des Teilchenflusses

Zaumlhlrohrcharakteristik

Die einfachste Form eines Zaumlhlrohres besteht aus einer Anode und einer Kathode die ein

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Volumen umschlieszligen (Prinzip des Plattenkondensators) und mit einem Gas (zB Luft oder

Argon) gefuumlllt sind

Will man mit dem Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohr eine Messung durchfuumlhren stellt sich die Frage

wie hoch die Zaumlhlrohrspannung gewaumlhlt werden muss

Die angelegte Spannung trennt die erzeugten Ladungstraumlger und verhindert somit die

Rekombination Gasdetektoren zeigen eine typische Abhaumlngigkeit der Signalstaumlrke von der

angelegten Spannung (siehe Abb 17)

1 Im Rekombinationsbereich (1) ist die angelegte Spannung sehr gering und nach einer

erfolgten Ionisation rekombiniert das erzeugte Ionen-Elektronen-Paar wieder und erzeugt

somit kein Signal im Detektor

2 Im Ionisationsgebiet (2) ist die angelegte Spannung gerade ausreichend um alle

erzeugten Elektronen auf der Anode zu sammeln es wird ein Strom erzeugt der

proportional zur Staumlrke der primaumlren Strahlung ist (Anwendung Ionenkammer) Er eignet

sich besonders zum Nachweis von Teilchen mit hoher spezifischer Ionisation (zB

Alphastrahlung)

3 Wird die angelegte Spannung weiter erhoumlht gelangt man in den Proportionalbereich (3)

hier loumlsen die in der primaumlren Ionisation erzeugten Elektronen eine ganze Reihe von

Sekundaumlrionisationen aus (durch Stoszligionisation) die als elektrischer Puls gemessen

werden Haumlufige Verwendung finden Proportionalkammern bei der Vermessung von

Umweltverschmutzungen

4 Im Geiger-Muumlller-Bereich (4) bewirkt das Primaumlrteilchen eine vollstaumlndige Ionisation

des Detektorgases Geiger-Muumlller-Zaumlhlrohre werden zur Aktivitaumltsmessung von

radioaktiven Materialien verwendet da sie ihre Zerfaumllle pro Zeiteinheit messen koumlnnen

5 Erhoumlht man die Spannung weiter (5) kommt es zur selbstaumlndigen Entladung des

Detektors durch Erzeugung von Ladungstraumlgern aus der Kathode In diesem

Betriebsmodus kann der Detektor nicht mehr zur Messung verwendet werden

411 Der Nulleffekt

Wie in 21 schon erwaumlhnt worden ist sind wir Menschen auf der Erde andauernd von radio-

Abb 17

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aktiver Strahlung umgeben Diese Strahlung (auch Nulleffekt genannt) ist von Ort zu Ort

verschieden und verfaumllscht die Messergebnisse bei Versuchen mit radioaktiven Praumlparaten

Also misst man einmal vor Beginn der Zaumlhlrohrversuche die Strahlung die in der Umgebung

vorhanden ist

Es ist wichtig dass man die Messdauer moumlglichst lang waumlhlt da dadurch die statistischen

Fehler geringer sind

Aufbau

In der Versuchsanordnung befindet sich keine radioaktive Probe Es wird einfach nur das

Zaumlhlrohr auf die Unterlage gesteckt und der Nulleffekt gemessen

Resultat bei unserer Messung

Zeitspanne [s] Impulse1 010 2

100 241000 191

Das heiszligt wir hatten im Schulversuchpraktikum einen Nulleffekt von 0191 ImpulsenSek

412 Bestimmung der Zaumlhlrate

Nun wird derselbe Versuch noch einmal durchgefuumlhrt nur steckt man hier in 2 cm Abstand

eine radioaktive Probe (bei uns Caumlsium 137) auf das Steckbrett

Anmerkung Die effektive Zaumlhlrate sind die Impulse in einer gewissen Zeitspanne minus dem

Nulleffekt


Zeitspanne [s] Impulse [Imp] Nulleffekt [Imps] effektive Zaumlhlrate [Imps]1 24 0191 23809 10 321 0191 31909

100 3060 0191 30409

413 Das Abstandgesetz

Die Intensitaumlt radioaktiver Strahlung haumlngt vom Abstand der Quelle zum Zaumlhlrohr ab Je

Abb 18

-21-

weiter die Quelle vom Zaumlhler entfernt wird desto niedriger wird die Strahlungsdosis die

schlussendlich den Detektor erreicht

Der Versuchsaufbau ist derselbe wie bei den beiden vorangegangenen Versuchen Der

Abstand zwischen Quelle (Caumlsium) und Zaumlhlrohr wird aber nach jeder Messung vergroumlszligert


Abstand [cm] Messzeit [s] Impulse10s effektive Zaumlhlrate [Imps]1 10 5735 571592 10 3423 340394 100 1291 127196 100 613 59398 100 351 3319

Stellt man die Messergebnisse graphisch dar so erkennt man dass die Impulse mit

1(Abstand)sup2 abnehmen

Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s

gemessene Abstandskurve Ausgleichskurve

5939

414 Lage des Zaumlhlrohrs relativ zur Strahlungsquelle

Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-

Der Abstand Quelle (Caumlsium-137)-Zaumlhlrohr der nicht mehr veraumlndert werden darf betraumlgt bei

allen Versuchsgaumlngen ca 4 cm Jetzt wird fuumlr alle Winkel (-45deg -30deg 0deg 45deg) die

Zaumlhlrate gemessen und in eine Tabelle eingetragen Die Messdauer betraumlgt jeweils 100

Sekunden

Anmerkung Die Stahlumhuumlllung der Probe verhindert eine radiale Ausbreitung der

radioaktiven Strahlung im Raum Dadurch ist das Ergebnis verfaumllscht


Winkel [deg] Messzeit [s] Imp10s effektive Zaumlhlrate [Imp10s] rel Zaumlhlrate []-45 100 220 21809 1731-30 100 283 28109 2231-15 100 698 69609 55240 100 1262 126009 10015 100 717 71509 567530 100 341 33909 269145 100 275 37309 2961

Graphische Auswertung der Messdaten

Lage Quelle-Zaumlhlrohr

0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve

415 Ablenkung im Magnetfeld

Radioaktive Strahlung wird im Magnetfeld unterschiedlich abgelenkt -Strahlung wird in

Richtung des Nordpols und -Strahlung in Richtung des Suumldpols des Magnetfeldes abgelenkt

-Strahlen hingegen gehen ungehindert durch das Magnetfeld hindurch (siehe Abbildung 22)

Abb 21

-23-

Unsere Probe Caumlsium sendet -Strahlen und -Strahlung aus

Versuchsaufbau

Das Caumlsium-137 wird wie in der Abbildung zu sehen ist in Position gebracht Fuumlr jeden

Winkel werden die Impulse gemessen Die Messzeit betraumlgt jeweils 100 Sekunden und der

Abstand zwischen Quelle und Zaumlhlrohr circa 5-6 cm

Man fuumlhrt jeweils zwei Versuchsreihen durch einmal ist der Nordpol des Magneten oben und

einmal der Suumldpol

Resultat bei unserer Messung mit dem Nordpol auf der Oberseite (siehe Abbildung 23)

Winkel [deg] Messzeit [s] Imp100s effektive Zaumlhlrate [Imps]45 100 184 164930 100 175 155915 100 166 14690 100 193 1739

-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789

Resultat bei unserer Messung mit dem Suumldpol auf der Oberseite

Winkel [deg] Messzeit [s] Imp100s effektive Zaumlhlrate [Imps]45 100 171 151930 100 163 143915 100 155 1359

Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599

Vergleicht man diese beiden Messungen so kann man die jeweilige Polung des Magneten

auch aus den Messergebnissen herauslesen

416 Abschwaumlchung von - - und - Strahlung

Der naumlchste Versuch zeigt in wie weit die verschiedenen Strahlungen durch unterschiedliche

Materialen abgeschwaumlcht werden

Verwendete Materialen Plexiglas- Aluminium- und Eisenplatte und das Caumlsiumpraumlparat

Eigenschaften der verschiedenen Strahlungstypen siehe Abschnitt 22

Die Absorption von -Strahlen wird durch folgenden Versuch analysiert Zuerst wird die

Messung ohne Absorber durchgefuumlhrt und dann klebt man nach einander Klebestreifen in den

Strahlengang Man klebt so viele Streifen in den Strahlengang bis in etwa nur mehr die Haumllfte

der urspruumlnglichen Strahlung vorhanden ist Der Abstand Quelle (Americium-241 =

Alphastrahler)-Zaumlhlrohr betrug dabei 15 cm

Aufbau

Bei einer Messzeit von 100 Sekunden erhielten wir folgende Ergebnisse

Anzahl der Klebestreifen Imp100s effektive

Zaumlhlrate [Imps]Absorption

in vom Material absorbierte

Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-

Graphische Darstellung

Absorption der Alpha-Strahlung

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 1 2 3Anzahl der Klebestreifen

Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve

Bei der Messung der Gammastrahlung wird der im Koffer enthaltene Magnet in den

Strahlengang gesteckt Dadurch werden die - und die - Strahlung ausgeschaltet Danach

werden verschiedene Platten in den Strahlengang eingebaut und die unterschiedlichen

Absorptionen gemessen Der Abstand Quelle (Caumlsium-137)-Zaumlhlrohr betrug dabei 7 cm


Material Imp100s effektive Zaumlhlrate [Imps]

vom Material absorbierte Impulse [Imp100s]

Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40

Aluminium 76 0569 57 429Eisen 63 0439 70 526Blei 51 0319 82 617

Bei der Messung der Beta-Strahlung wird der Magnet wieder entfernt Nun wird aber nicht

nur der reine Beta-Anteil der Strahlung gemessen sondern eine Mischstrahlung Deshalb

muss von den gemessenen Impulsen jeweils noch die eben bestimmte Gammastrahlung

abgezogen werden Der Abstand Quelle (Caumlsium-137)-Zaumlhlrohr betrug dabei wiederum 7 cm

(wichtig)


Material Imp100s

effektive Zaumlhlrate [Imps]

vom Material absorbierte Impulse

[Imp100s]

Gesamte Absorption

in

Impulse d Beta-strahlung

Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29

Aluminium 90 0709 308 774 14Eisen 70 0509 328 824 7Blei 60 0409 338 849 9

Abb 25

-26-

417 Halbwertsschichtdicke fuumlr Gammastrahlen

Die Halbwertszeit ist ja bekanntlich jene Zeit nach der nur mehr die Haumllfe des radioaktiven

Stoffes vorhanden ist Bei der Halbwertsschichtdicke verhaumllt es sich genauso Sie gibt an bei

welcher Schichtdicke nur mehr die Haumllfte der urspruumlnglichen Strahlungsintensitaumlt vorhanden

ist Die Halbwertsschichtdicke ist sehr stark materialabhaumlngig und kann aus dem

Absorptionsgesetz ausgerechnet werden

Absorptionsgesetz

I = Io e - d

Io Intensitaumlt vor Eintritt in die Materie

I Intensitaumlt nach Durchgang durch die Materie

Absorptionskoeffizient

d Dicke der Materialschicht

Setzt man den Quotient IIo gleich 21 so ist die Halbwertsschichtdicke gegeben

21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau

Der Magnet bewirkt dass nur die Gammastrahlung am Detektor ankommt Zuerst wird der

Versuch ohne Absorber durchgefuumlhrt und dann werden der Reihe nach unterschiedlich dicke

Bleiplatten in den Strahlengang eingebaut Bei einer Messzeit von 100 Sekunden und einem

Abstand Quelle- Zaumlhlrohr von 6 cm werden die ankommenden Impulse gemessen Wir haben

bei diesem Versuch wieder die Caumlsiumquelle verwendet

Unsere Messergebnisse

Bleiplattendicke Imp100s eff Zaumlhlrate [Imp100s] effektive Zaumlhlrate [Imps]Luft 93 739 0739

1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-

Graphische Auswertung

Halbwertsschichtdicke

01020304050607080

0 2 4 6 8 10Dicke der Bleiplatten

eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve

Dieses Diagramm spiegelt das obige Gesetz (I = Io e - d ) recht gut wider

418 Ruumlckstreuung von Betastrahlung

Trifft Betastrahlung auf Materie so wird ein Teil der Strahlung absorbiert und ein Teil in alle

Raumrichtungen gestreut Dabei ist eine Gesetzmaumlszligigkeit erkennbar Je groumlszliger die

Ordnungszahl des bestrahlten Materials desto groumlszliger ist auch die Streuung

Diese Gesetzmaumlszligigkeit soll der naumlchste Versuch verdeutlichen

Aufbau

Anmerkung Zu Beginn sollte man noch einmal den Leerwert bei gegebener Anordnung

aufnehmen

Nun stellt man nacheinander die 5mm starke Plexiglasplatte die Aluminiumplatte die

Eisenplatte und die Bleiplatte so wie es die Abbildung zeigt in den Strahlengang

Verwendete Quelle Caumlsium-137

Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-


Leerwert 986 Imp1000s 105 Imp100s

Man sieht dass mit steigender Ordnungszahl die Ruumlckstreuung zunimmt

Anmerkung Diese Versuchsprinzip findet bei der Fuumlllstandskontrolle von Fluumlssigkeits-

behaumlltern eine Anwendung

419 Dickenmessung

Auch die Dickenmessung beruht wie der vorherige Versuch auf dem Effekt der Absorption

Fuumlr das Verstaumlndnis der Dickenmessung genuumlgt es zu zeigen dass die Abweichungen von

einer gewaumlhlten Dicke festgestellt werden koumlnnen

Aufbau

Bei unserem Versuch haben wir Alufolien untersucht Zuerst wurden 3 Folien auf die groszlige

Aluminiumplatte mit dem Loch geklebt und nach Beendigung dieses Versuches wurden 6

Alufolien auf die Platte geklebt und der Versuch wiederholt

Aus dem Unterschied der Zaumlhlrate kann man auf die Dickenaumlnderung schlieszligen

Messzeit 100s

Abstand Quelle-Zaumlhlrohr 15 cm

Quelle Caumlsium-137


Folienanzahl Imp100s eff Zaumlhlrate [Imps]3 1543 152393 1539 151993 1459 14399

Mittelwert 1514 14946

Material Imp100s eff Zaumlhlrate [Imps] OrdnungzahlPlexiglas 113 0939 kleiner als 12

Aluminium 116 0969 13Eisen 129 1099 26Blei 153 1133 82

Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759


Man sieht also dass man mit 6 Folien 470 Impulse weniger misst Das heiszligt die Schicht ist

dicker geworden

4110 Abschwaumlchung der Strahlung in Materie

Durchdringt Strahlung zum Beispiel Wasser so wird die Intensitaumlt der Strahlung geschwaumlcht

Auch diese Abnahme folgt dem Absorptionsgesetz I = Io e - d Wir haben diesen Versuch mit

einem Plastikbecher gefuumlllt mit Wasser durchgefuumlhrt

Die Messzeit wird relativ lang gewaumlhlt 1000 Sekunden


Dicke das Wasserbechers 25 cm

Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat

Imp1000s eff Zaumlhlrate [Imps]leerer Becher 1006 0815

mit Wasser gefuumlllter Becher 524 0333

Das heiszligt bei einer Wasserdicke von 25 cm wird rund 50 der urspruumlnglichen Intensitaumlt

absorbiert

4111 Modell einer Stuumlckzahlmessung

Verschieden dichte Materialien absorbieren ionisierende Strahlung unterschiedlich Auf

diesem Prinzip beruht die Stuumlckzahlmessung

Anwendung in der Industrie

Fehlt beispielsweise eine Zigarette in einer Zigarettenpackung so ist an dieser Stelle ein

Abb 30

-30-

Hohlraum Mit einem geeigneten Detektor kann man diesen lokalisieren da die

Detektorzaumlhlrate an dieser Fehlstelle ansteigt In der Industrie werden solche fehlerhaften

Packungen dann vollautomatisch aussortiert

In unserem Versuch haben wir eine Acrylplatte (teilweise mit Bleikugel gefuumlllt) verwendet

um diesen Vorgang nachzuahmen

Die Acrylplatte wird zwischen Quelle und Detektor gestellt und jeweils an verschiedenen

Stellen der Platte die Zaumlhlrate bestimmt (einmal links vom Hohlraum einmal im Hohlraum

einmal rechts vom Hohlraum)


Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis

An diesen Ergebnissen sieht man das an der Hohlraumstelle deutlich mehr Impulse registriert

wurden Das heiszligt diese Stelle hat eine andere Dichte Vor und nach dem Hohlraum ist die

Zaumlhlrate annaumlhernd gleich

42 Das Zaumlhlrohr (Computer)

Versuchsvorbereitung (siehe auch Folie im Anhang)

Zuerst schaltet man die di-Box an und startet anschlieszligend den Computer Wenn man dann

das Zaumlhlrohrprogramm startet so ist am Computer folgendes Bild zu sehen

Messpunkt Imp100s eff Zaumlhlrate [Imps]vor dem Hohlraum 61 0419

Hohlraum 90 0709nach dem Hohlraum 70 0509

Abb 31

-31-

In den 3 Rechtecken (Zaumlhlrate Impulszahl pro Zeitintervall Zeit bis zum naumlchsten Ereignis)

stehen die moumlglichen Versuche die man mit einem Mausklick aktivieren kann

421 Zaumlhlrate

Bei diesem Versuch wird die mittlere Anzahl der Zerfaumllle einer radioaktiven Probe gemessen

Die Entfernung Quelle-Zaumlhlrohr betrug dabei ca 1 cm (die Anzahl der Impulse haumlngt sehr

stark von eben dieser Entfernung ab)

Folgende Abbildungen haben wir erhalten

Fuumlr das Radiumpraumlparat

Aus dieser Abbildung laumlsst sich herauslesen dass Radium ca 470 ZerfaumlllSekunde

aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-

Fuumlr das Caumlsiumpraumlparat

Aus dieser Abbildung laumlsst sich herauslesen dass Caumlsium ca 125 ZerfaumlllSekunde aufweist

422 Statistik des radioaktiven Zerfalls

Anzahl der Ereignisse in einer vorgegebenen Zeit

Fuumlhrt man einen radioaktiven Zerfallsversuch mehrmals hintereinander durch so wird man in

einer bestimmten Zeit T nicht immer die selbe Anzahl von Zerfaumlllen (oder Ereignisse)

messen Man kann auch nicht sagen wann und wie viele Ereignisse stattfinden Jede Messung

einer Zerfallsrate ist mit einer statistischen Unsicherheit verbunden

Allerdings wird man feststellen dass die Anzahl von Ereignissen um einen bestimmten

Mittelwert schwanken

Das Poissonsche Verteilungsgesetz (Wahrscheinlichkeitsrechnung) ist ein Maszlig fuumlr diese

Schwankungen Das Poissonsche Verteilungsgesetz liefert einen allgemeinen Ausdruck fuumlr

die Wahrscheinlichkeit Pn (Poissonverteilung) in einer Zeit T eine Anzahl von n Zerfaumlllen zu

beobachten

Poissonsches Verteilungsgesetz

TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit

n Anzahl der Zerfaumllle

Pn Wahrscheinlichkeit

Abb 34

-33-

N Anzahl der radioaktiven Atome

die dazugehoumlrige Zerfallswahrscheinlichkeit

Graphische Darstellung der Poissonverteilung

Den Mittelwert dieser Verteilung erhaumllt man aus folgender Beziehung

0nn TNPnn

Anmerkung Das Produkt aus N und wird auch kurz als micro bezeichnet und bedeutet die

mittlere Zaumlhlrate (mittlere Anzahl der Zerfaumllle pro Zeiteinheit)

Versuch

Mit dem zweiten Versuch (Impulszahl pro Zeitintervall) wird gemessen wie oft ein Ereignis

in einem gegebenen Zeitintervall eintrifft

Ein Beispiel Das gewaumlhlte Zeitintervall ist eine Sekunde Nun messen wir wie viele Zerfaumllle

in dieser Zeit registriert werden Die Anzahl der Zerfaumllle werden im Diagramm auf der x-

Achse aufgetragen Auf der y-Achse wird die Haumlufigkeit aufgetragen (dh wie oft eine

bestimmte Anzahl von Zerfaumlllen im gewaumlhlten Zeitintervall auftreten) Dieser Versuch wird

sehr oft durchgefuumlhrt und es ergibt sich schlussendlich eine Verteilung die Poissonverteilung

Anmerkung In der Regel sollte man bei stark radioaktiven Substanzen etwa 10 Minuten und

bei schwach radioaktiven Substanzen ca 20 Minuten lang messen

Abb 35

-34-

Folgenden Verteilung ergaben unsere Messungen

Fuumlr Radium (die Messzeit betrug dabei 14 Minuten)

Fuumlr Caumlsium (die Messzeit betrug dabei 21 Minuten)

Anmerkung Die gruumlne Kurve symbolisiert den theoretischen Verlauf des Zerfalls (vom

Computer berechnet) Je kleiner der Abstand zwischen den 3 gruumlnen Kurven ist desto

genauer ist die Poissonverteilung

Wie man in diesen Diagrammen sieht gibt es 3 einzustellende Parameter die Kanalbreite n

die Kanaumlle die Messzeitdauer

Abb 36

Abb 37

-35-

Die Kanalbreite wird uumlblicherweise recht klein gewaumlhlt (bei uns 2) da diese fuumlr die Aufloumlsung

der Kurve verantwortlich ist und dadurch auch die Messzeitdauer klein gehalten werden kann

Wie waumlhlt man die Einstellungen

Dazu brauchen wir die Zerfallsrate die wir vorhin zB bei Caumlsium mit 125 s-1 bestimmt

haben In 01 Sekunden haben wir im Mittel 12-13 Zerfaumllle also waumlhlen wir die

Messzeitdauer T = 01 s Die Anzahl der Kanaumlle ist durch 2 die Anzahl der mittleren

Zerfaumllle bestimmt also 26 Da die Kanaumlle aber nur in 10er Schritten angegeben werden waumlhlt

man 30 Kanaumlle

Anmerkung Man kann auch mehr Kanaumlle waumlhlen (siehe Abbildung 37) dann hat man zwar

am Rand der Kurve jeweils links und rechts eine Nulllinie aber dadurch kann man

sichergehen dass man die komplette Kurve im Diagramm sieht

Zeit bis zum naumlchsten Ereignis

Neben dem oben diskutierten Problem ist auch die Frage interessant wie groszlig die

Wahrscheinlichkeit ist dass nach einem einzelnen Zerfall der naumlchste (n+1) der uumlbernaumlchste

(n+2) usw nach einem bestimmten Zeitintervall eintritt

Dabei ist es egal ob man die Messung nach einem bestimmten Ereignis beginnt oder ob man

die Messung zu einem willkuumlrlich gewaumlhlten Zeitpunkt startet

Die Wahrscheinlichkeit gehorcht folgender Formel

dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit


En Wahrscheinlichkeit




0

)(N

ntEtt n

Setzt man n=1 so erhaumllt man die sogenannte Exponentialverteilung dh die

Wahrscheinlichkeit dass nach einer Zeit t im Zeitintervall dt das naumlchste Ereignis beobachtet

wird Diese Wahrscheinlichkeit ist gegeben durch

E t e dtt1( )

-36-

Graphische Darstellung der Exponentialverteilung

Schaut man sich den Graphen genauer an so erkennt man dass es am wahrscheinlichsten ist

dass zum Zeitpunkt t=0 das naumlchste Ereignis eintritt (dh unmittelbar nach dem Beginn der

Messung)

Versuch

Bei dem Versuch bdquoZeit bis zum naumlchsten Ereignisldquo wird die Messung bei einem registrierten

Zerfall begonnen und beim naumlchsten registrierten Zerfall gestoppt Zwischen diesen beiden

Zerfaumlllen liegt ein Zeitintervall T Diese gemessenen Zeitintervalle zwischen zwei aufein-

anderfolgenden Ereignissen wird auf der x-Achse aufgetragen Die Haumlufigkeit (dh wie oft

ein und dasselbe Zeitintervall zwischen zwei Zerfaumlllen gemessen wird) wird auf der y-Achse

aufgetragen Fuumlhren wir diesen Versuch sehr oft durch so erhaumllt man wieder eine Verteilung

diesmal keine Poissonverteilung sondern eine Exponentialverteilung


Ein Beispiel Caumlsium hat ja wie gesagt eine mittlere Zaumlhlrate von 150 s-1 Daraus kann man

nun berechnen wie groszlig die Zeit zwischen zwei Ereignissen ist Die Zeit ist der Kehrwert

also T = 1150 s-1 = 0007 Sekunden (kann auch kleiner gewaumlhlt werden) Soll die Verteilung

95 der Ereignisse anzeigen so muss die Anzahl der Kanaumlle mindestens ln (1-095) T

betragen Also benoumltigt man bei dem angefuumlhrten Beispiel mindestens 20 Kanaumlle

Abb 38

-37-

Folgende Verteilungen ergaben unsere Messungen



Anmerkung Man beachte die gewaumlhlten Einstellungen bei unseren Messungen

Abb 39

Abb 40

-38-

V Zusatzinformationen

51 Grundbegriffe der Dosimetrie

Es gibt einige Begriffe die die Gefaumlhrlichkeit und die Wirkung von radioaktiven Substanzen

beschreiben

Uumlberblick uumlber einige Begriffe

Die Aktivitaumlt oder Zerfallsrate einer Quelle ist die Zahl der Zerfaumllle pro Sekunde

ihre Einheit ist das

Becquerel [Bq]=[s-1] (Fruumlher 1 Curie [Ci] = 37 1010 Bq)

Die Energiedosis ist ein Maszlig fuumlr die in Materie absorbierte Strahlungsenergie Die

Einheit der Energiedosis ist 1 Gray [Gy] = 1 Jkg (Fruumlher 1 rad [rd] = 001 Jkg)

Da eine direkte Messung der Energiedosis sehr schwierig ist wird im allgemeinen die

Ionendosis gemessen deren Einheit 1 Coulombkg ist (fruumlher 1 Roumlntgen [r] = 258

10-4 Ckg Da etwa 33 eV im Mittel zur Erzeugung eines Ionenpaares in Luft benoumltigt

werden entspricht dies etwa einer Energiedosis von 001 rd) Die Ionendosis ist der

Betrag der elektrischen Ladungen gleichen Vorzeichens die pro Kilogramm des

bestrahlten Koumlrpers erzeugt werden

Die Ionendosisleistung ist die Ionendosis pro Zeiteinheit Die SI - Maszligeinheit ist 1

Akg (Ampere pro Kilogramm)

Die biologische Wirkung ionisierender Strahlung haumlngt von ihrer spezifischen

Ionisierungsfaumlhigkeit ab Bei gleicher Ionendosis haben zum Beispiel Neutronen

Protonen Alpha- Beta- oder Gammastrahlen unterschiedliche biologische Wirkung

Diese Tatsache wird durch den Qualitaumltsfaktor beruumlcksichtigt

Jede Strahlungsart erhaumllt so einen bestimmten Qualitaumltsfaktor

Strahlungsart Qualitaumltsfaktor

Roumlntgenstrahlung 1

- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1

langsame Neutronen 3

schnelle Neutronen 10

Elektronen 1

Protonen 5

Das Produkt aus Energiedosis und Qualitaumltsfaktor nennt man die Aumlquivalenzdosis

-39-

Die SI - Maszligeinheit ist 1 Sv (Sievert=Joule pro Kilogramm)

Bei einer Ganzkoumlrperbestrahlung innerhalb von 48 Stunden (Sofortdosis) sind

abhaumlngig von der aufgenommen Aumlquivalentdosis folgende Schaumlden zu erwarten

025 Sv reversible Veraumlnderungen im Blutbild

1 Sv Uumlbelkeit Erbrechen Schwindel Verdauungsstoumlrungen (reversibel)

4 Sv 50 der exponierten Personen sterben (halbletale Dosis)

7 Sv nahezu alle exponierten Personen sterben (letale Dosis)

Bei der Berechnung der effektiven Aumlquivalentdosis wird zusaumltzlich noch die

unterschiedliche Empfindlichkeit der Organe in Bezug auf Strahlung beachtet

Wiederum werden verschiedene Gewebetypen unterschiedlich gewichtet wobei die

Summe uumlber den ganzen Koumlrper 1 ist Dabei gehoumlren die Keimdruumlsen (025) die

Lunge (012) rotes Knochenmark (012) und Nervengewebe zu den empfindlichsten

Koumlrperteilen waumlhrend Muskelgewebe (003) und die Haut eher unempfindlich sind

52 Sicherheitshinweise im Umgang mit radioaktiven Stoffen

Der Umgang mit radioaktiven Stoffen ist aufgrund der ionisierenden Wirkung und der

toxilogischen Eigenschaften gefaumlhrlich Mit radioaktiven Stoffen muss man besonders

sorgsam umgehen Grundsaumltzlich wird der Umgang mit diesen Substanzen durch die

aufgrund des Atomgesetzes von 1959 erlassene Strahlenschutzverordnung geregelt Die

Strahlenschutzverordnung schreibt vor wer wann wo wie lange und unter welchen Be-

dingungen mit radioaktiven Substanzen umgehen darf Sie hat zum Ziel unnoumltige

Bestrahlung von Personen Sachguumltern oder der Umwelt zu verhindern

Generell gilt

Mit radioaktiven Praumlparaten sollten nur befugte Personen hantieren

Abschirmung von radioaktiver Strahlung

Das oberste Strahlenschutzgebot ist jede Strahlenbelastung auch unterhalb der gesetzlich

festgelegten Grenzen so gering wie moumlglich zu halten Da die Intensitaumlt einer gleichmaumlszligig in

den Raum strahlenden Quelle mit 1(Entfernung)2 abnimmt ist eine effektive Methode sich

vor Strahlung zu schuumltzen

ABSTAND HALTEN

Natuumlrliche und zivilisatorische Strahlenbelastung

In Oumlsterreich ist die mittlere Strahlenbelastung durch natuumlrliche Strahlung etwa 12 mSv pro

Jahr Dieser Wert unterliegt starken regionalen Schwankungen und ist houmlhenabhaumlngig

-40-

Hier zum Vergleich einige zivilisatorische Strahlenbelastungen

Die Aumlquivalenzdosis waumlhrend eines Fluges in 10 Km Houmlhe betraumlgt ca 2mSvh

Die letale Ganzkoumlrperdosis betraumlgt ca 7 Sv In 50 der Faumllle tritt dann nach ca 1 Monat

der Tod ein Zum Vergleich sei erwaumlhnt dass bei einer Krebsbehandlung lokal bis zu 50 Sv

erreicht werden koumlnnen

Grenzwerte der Strahlenbelastung

Zum Schutz der Bevoumllkerung muumlssen Bereiche in denen mit radioaktiven Stoffen

umgegangen wird in Gruppen unterteilt werden und auszligerdem unterliegen diese Bereiche

einer gesetzlichen Uumlberwachungspflicht

Sperrbereich Bereiche in denen die Ortsdosisleistung groumlszliger als 3 mSvh sein kann

Kontrollbereich Bereiche in denen Personen eine Ganzkoumlrperdosis groumlszliger als 15 mSva aber

weniger als 50 mSva ausgesetzt sein koumlnnen Diese Bereiche sind nur Personen zugaumlnglich

die dort beruflich taumltig sind

Uumlberwachungsbereich Man unterscheidet zwischen betrieblichen Uumlberwachungsbereich

wo die Dosisleistungsgrenze zwischen 5 mSva und 15 mSva betragen darf und dem ausser-

betrieblichen Uumlberwachungsbereich wo die Grenze von 5 mSva nicht uumlberschritten werden

darf

Umgang mit radioaktiven Quellen

Die Quellen befinden sich in der Regel in abgeschirmten Behaumlltern und auszligerdem versiegelt

Deshalb besteht nach auszligen keine Gefahr es sei denn man zerstoumlrt das Gehaumluse

Falls es mal zur Zerstoumlrung eines Quellengehaumluses kommen sollte dann gilt fuumlr die

Schuumller Nichts anfassen und sofort dem Lehrer Bescheid sagen

Allgemein gilt

In Raumlumen in denen mit radioaktiven Substanzen umgegangen wird darf weder

gegessen getrunken noch geraucht werden

Vermeide die Quellen mit den Fingern zu beruumlhren

Halte die Quelle immer moumlglichst weit vom Koumlrper weg Achte dabei aber darauf

dass du keine andere Person bestrahlst

53 Praktische Anwendungsmoumlglichkeiten von Radionukliden

Allgemein Radioaktive Isotope fuumlr den technischen Einsatz werden groszligteils mit

Teilchenbeschleunigern oder mit Kernreaktoren hergestellt Isotope werden vielfaumlltig

eingesetzt Sie werden zur radioaktiven Markierung benutzt Radioaktive Isotope reagieren

-41-

chemisch genauso wie stabile Isotope Die radioaktiven Isotope werden in gleichwertige

Verbindungen eingebaut und dadurch koumlnnen zum Beispiel Mischvorgaumlnge oder Kreislaumlufe

(zB Abgasstroumlmungen) beobachtet und kontrolliert werden

Anwendung von +-Strahlern in der Medizin

Ein Zyklotron dient zur Herstellung von F189 das als radioaktiver +-Strahler in der Positron

ndash Emission ndash Tomographie (kurz PET) verwendet wird

Zerfall

eOF 188

189

Positronemittierende Stoffe werden in chemische Substanzen eingebaut die im Organismus

bevorzugt in bestimmten Organen oder Tumoren gespeichert werden Diese Substanzen

werden dem Patienten verabreicht und danach ihre Verteilung im Koumlrper untersucht Beim

Zerfall der Nuklide treffen die Positronen am Ort der Entstehung auf Elektronen und werden

vernichtet Die beiden entstehenden -Quanten verlassen in entgegengesetzter Richtung den

Koumlrper und werden in rund um den Koumlrper aufgestellten Zaumlhlern registriert Aus ihren

Richtungen laumlsst sich der Ort der Entstehung sehr genau ermitteln

Andere Anwendungen

In der Landwirtschaft werden radioaktive Isotope eingesetzt um den Kreislauf des Duumlngers

zu verfolgen Vorzugsweise werden radioaktiver Stickstoff ( N15 ) und Phosphor ( P32 )

verwendet

Auch bei der Bekaumlmpfung von Insekten werden radioaktive Nuklide eingesetzt Man zuumlchtet

im Labor einige maumlnnliche Insekten und bestrahlt diese Die Wirkung ist enorm nach der

Bestrahlung sind die Insekten sterilisiert Diese Insekten werden dann anschlieszligend

freigelassen Paaren sich diese unfruchtbaren Insekten mit weiblichen Insekten so sind auch

die Eier unfruchtbar Dadurch wird die Insektenpopulation eingeschraumlnkt

Bei der Konservierung von Lebensmitteln erweist sich ionisierende Strahlung als sehr

nuumltzlich Krankheitserreger werden durch die Bestrahlung mit -Quanten abgetoumltet und die

Haltbarkeit von Nahrungsmitteln steigt durch Bestrahlung da der Reifungsprozess verzoumlgert

wird

Eine wichtige Anwendung von radioaktiven Stoffen ist die C-14-Methode in der Archaumlologie

Durch kosmische Strahlung wird in unserer Erdatmosphaumlre staumlndig C-14 erzeugt Dieses C-14

hat eine sehr hohe Halbwertszeit (5700 Jahre) Es verbindet sich mit Sauerstoff zu

radioaktiven Kohlendioxid Alle auf der Erde lebenden Organismen nehmen diese

-42-

Verbindung in sich auf und diese zerfaumlllt weiter Es stellt sich dann ein Gleichgewicht

zwischen zerfallenen und neugebildeten C-14 ein Stirbt ein Organismus ab dann wird kein

C-14 mehr vom Organismus aufgenommen und das Gleichgewicht bleibt nicht mehr erhalten

Das C-14 das noch im toten Organismus vorhanden ist zerfaumlllt weiter Entnimmt man eine

Probe und bestimmt den C-14 Gehalt so kann man daraus den Zeitpunkt des Todes des

Organismus berechnen

54 Gesundheitliche Auswirkungen ionisierender Strahlung

Als die Roumlntgenstrahlung entdeckt wurde ging man sehr nachlaumlssig mit dieser Strahlung um

da man die Folgen noch nicht kannte Man stellte bald fest dass sie die menschliche Haut

durch haumlufige Bestrahlung roumltete Spaumlter untersucht man diese Hauterscheinungen genauer

und man stellte fest das die ionisierte Strahlung Koumlrperzellen zerstoumlrt Hochenergetische

Strahlung (Elektronen Protonen Photonen und Neutronen) ionisieren Atome und Molekuumlle

Deshalb spricht man auch von ionisierter Strahlung

In jeder einzelnen lebenden Zelle ist der gesamte genetische Code eines lebenden Organismus

gespeichert (DNS) Durch ionisierende Strahlung kann es bei der DNS zu einem Bruch der

beiden DNS-Straumlnge kommen Bleibt ein Strang intakt so kann die Zelle den Schaden

selbstaumlndig reparieren Werden beide Straumlnge durchtrennt ist das nicht mehr moumlglich und der

Strahlenschaden kann zum Zelltod fuumlhren Durch Bestrahlung kann die in den Zellen

gespeicherten Erbinformationen veraumlndert werden Diese Veraumlnderungen koumlnnen aber auch zu

einer Fehlfunktion jeder einzelnen Zelle fuumlhren Diese Fehler werden dann durch die

natuumlrliche Zellteilung an die neugebildeten Zellen weitergegeben Diese Fehlerentstehung

muss aber nicht unbedingt ausschlieszliglich durch Strahlung erfolgen Sie kann auch ein Resultat

von Umwelteinfluumlssen sein Jede Zelle besitzt einen sogenannten Reparaturmechanismus der

etwaige Fehler in der Zelle berichtigen kann doch arbeitet dieser Mechanismus nicht immer

fehlerfrei

Waumlhrend der Zellteilung reagieren die Zellen sehr empfindlich auf Strahlungsschaumlden Die

Organe in z B menschlichen Organismen reagieren unterschiedlich empfindlich auf

Strahlung Blutbildende Organe und die Keimdruumlsen sind dabei am empfindlichsten

(Knochenmark Milz ) Auch ein Embryo ist aufgrund der raschen Zellteilung sehr

empfindlich gegenuumlber Strahlenschaumlden (es koumlnnen genetische Strahlenschaumlden = Erbschaumlden

auftreten)

Strahlenspaumltschaumlden sind zum Beispiel Krankheiten wie Leukaumlmie und Krebs Durch eine

groszlige Strahlenbelastung ist das Krankheitsrisiko houmlher aber theoretisch reicht ein einziger

Radionuklid aus um eine Strahlenkrankheit auszuloumlsen

-43-

VI AnmerkungZum Einsatz im Unterricht

Saumlmtliche angefuumlhrten Versuche sind durchaus fuumlr den Unterricht der 8 Klasse geeignet Sie

sind sehr einfach durchzufuumlhren und mit den in dem Kapitel II aufgelisteten Grundlagen

problemlos zu erklaumlren

Pro und Kontra von den Versuchen ohne Computer Diese sind zwar in der Regel sehr

anschaulich aber ein negativer Punkt sei erwaumlhnt Das verwendete Zaumlhlrohr gibt immer einen

Piepton von sich wenn er einen Impuls registriert Das koumlnnte im Unterricht durchaus als

stoumlrend empfunden werden

Mit dem Computerprogramm (keine Pieptoumlne - von sofern ein Vorteil) koumlnnte man

theoretisch dieselben Versuche durchfuumlhren wie mit dem Experimentierkoffer

Die Messungen mit dem Computer dauern zwar in der Regel recht lang aber wenn man einen

Versuch schon am Beginn einer Unterrichtsstunde startet so kann man dann am Ende der

Stunde die Ergebnisse gemeinsam mit den Schuumllern auswerten

Wie bereits in den erforderlichen Voraussetzungen erwaumlhnt ist es wichtig dass die Schuumller

bereits uumlber das Wissen der Poissonverteilung und der Exponentialverteilung verfuumlgen Dieses

Thema sollte aber in der 8 Klasse im Mathematikunterricht schon durchgenommen worden

sein Der Physiklehrer sollte unter Umstaumlnden den Mathematiklehrer der Klasse fragen ob

diese Verteilungen durchgenommen wurden oder ob sie ausgelassen wurden Wurden sie

ausgelassen so ist es unbedingt notwendig eine kurze Einfuumlhrung uumlber diese Verteilungen im

Physikunterricht zu geben

Ohne dieses Wissen wird es den Schuumllern nicht moumlglich sein den physikalischen Hintergrund

dieser Versuche vollstaumlndig zu verstehen

Die oben angefuumlhrten Versuche sollen dem Lehrer eine Wahlmoumlglichkeit geben denn es ist in

der Schuumlle nicht moumlglich alle obigen Versuche durchzufuumlhren Auf die grundlegenden

Versuche wuumlrde ich allerdings nicht verzichten

Anmerkung zum Protokoll Das Protokoll ist etwas lang geraten Das liegt aber daran dass

wir fuumlr die Versuche 2 frac12 Wochen Zeit hatten und das Thema Radioaktivitaumlt so viele

unterschiedliche Versuche bietet

-44-

VII Literatur

Verwendete Buumlcher

Physik 4 (Oberstufe) (Kraker Paill)

Physikbuch 4 Klasse (Oberstufe) (Sexl)

Basiswissen 4 (Jaros Nussbaumer Kunze) ndash Houmllder-Pichler-Tempsky Wien

Internetlinks

wwwmpi-hdmpgdeArbeitsicherheitallgemeinhtml

wwwibl-hamburgcomaadeu de

Mappen

Oumlsterreichische Kerntechnische Gesellschaft Versuche zur Radioaktivitaumlt

Kernphysikalische Experimente Radioaktivitaumlt im Unterricht

Experimente zur Schulphysik Teilgebiet 14 M Bernhard s Jezik

-45-

Inhalt des Experimentierkoffers

1 Digitalzaumlhler mit Netzgeraumlt

1 Geiger-Muumlller Zaumlhlrohr

1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung

1 Zaumlhlrohrhalterung

1 Grundplatte

1 Hartpapierplatte (PERTINAX) 05 mm

1 Plexiglasplatte (ACRYL) 5 mm


1 Aluminiumplatte mit groszligem Loch (Halterung)

1 Aluminiumplatte 05 mm


1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm

5 Aluminium Haushaltsfolien

1 Magnet

1 Polyesterplatte mit verkupferten Bleikugeln

1 Kunststoffbehaumllter (+ 2 Gummiringe und 2 Plastikschrauben) )

1 Rolle Selbstklebeband

1 Versuchsbeschreibung

1 Nuklidkarte (faltbar)

2 Aluminiumstaumlbchen (als Halterung)

) Die Plastikschrauben dienen zur Befestigung der Aufstellwinkel zum Kippen der

Grundplatte um 45deg fuumlr den Lehrbetrieb Aufstellwinkel unter der Grundplatte im Koffer

-46-

Der Inhalt des Koffers auf einen Blick

-47-

FOLIEN

-48-

Das Ionisationsvermoumlgen radioaktiver Strahlung

-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-




Ein hochenergetisches Photon

-50-

DAS COMPUTERPROGRAMM (AUSBAU)

Verlauf der Poissonverteilung

Verlauf der Exponentialverteilung

-1-

Inhaltsverzeichnis

Kapitel I - Thema und Ziele 3

Kapitel II - Grundbegriffe

21 Radioaktivitaumlt 4

22 Die unterschiedlichen Strahlungstypen 5

23 Das Ionisationsvermoumlgen radioaktiver Strahlung 6

24 Das Zerfallsgesetz 10

Kapitel III - Versuche ndash Teil I

31 Die Wilsonsche Nebelkammer 12

32 Spitzenzaumlhler und Elektroskop 14

33 Spitzenzaumlhler und Verstaumlrker 15

34 Reichweite von -Strahlung in Luft 15

35 Ionisationsvermoumlgen von radioaktiver Strahlung 17

Kapitel IV - Versuche ndash Teil II

41 Das Zaumlhlrohr (Versuchskoffer) 18

411 Der Nulleffekt 19

412 Bestimmung der Zaumlhlrate 20

413 Das Abstandgesetz 20

414 Lage des Zaumlhlrohrs relativ zur Strahlungsquelle 21

415 Ablenkung im Magnetfeld 22

416 Abschwaumlchung von - - und - Strahlung 24

417 Halbwertsschichtdicke fuumlr Gammastrahlen 26

418 Ruumlckstreuung von Betastrahlung 27

419 Dickenmessung 28

4110 Abschwaumlchung der Strahlung in Materie 29

4111 Modell einer Stuumlckzahlmessung 29

42 Das Zaumlhlrohr (Computer) 30

421 Zaumlhlrate 31

422 Statistik des radioaktiven Zerfalls 32

-2-








Anhang


Folien

-3-

I THEMA und ZIELE













koumlnnen






Radioaktivitaumlt









Radioaktivitaumlt

Halbwertszeit

Radioisotope

-4-

II Grundbegriffe

















Erdoberflaumlche

Abb 1

-5-













- Strahlung







U23892 (Uran) Th234


- Strahlung







Strahler



-6-



Strahler


5 (Bor) + e+ +

- Strahlung












-Strahlung 5 004

-Strahlung 1 4

-Strahlung 1 660





-Strahlung




abgelenkt



-7-




--Strahlung








Strahlen

+-Strahlung








MeV

Abb 2

Abb 3

-8-









Oder anders

HnH 21

11








Abb 4

Abb 5

-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-2-








Anhang


Folien

-3-

I THEMA und ZIELE













koumlnnen






Radioaktivitaumlt









Radioaktivitaumlt

Halbwertszeit

Radioisotope

-4-

II Grundbegriffe

















Erdoberflaumlche

Abb 1

-5-













- Strahlung







U23892 (Uran) Th234


- Strahlung







Strahler



-6-



Strahler


5 (Bor) + e+ +

- Strahlung












-Strahlung 5 004

-Strahlung 1 4

-Strahlung 1 660





-Strahlung




abgelenkt



-7-




--Strahlung








Strahlen

+-Strahlung








MeV

Abb 2

Abb 3

-8-









Oder anders

HnH 21

11








Abb 4

Abb 5

-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-3-

I THEMA und ZIELE













koumlnnen






Radioaktivitaumlt









Radioaktivitaumlt

Halbwertszeit

Radioisotope

-4-

II Grundbegriffe

















Erdoberflaumlche

Abb 1

-5-













- Strahlung







U23892 (Uran) Th234


- Strahlung







Strahler



-6-



Strahler


5 (Bor) + e+ +

- Strahlung












-Strahlung 5 004

-Strahlung 1 4

-Strahlung 1 660





-Strahlung




abgelenkt



-7-




--Strahlung








Strahlen

+-Strahlung








MeV

Abb 2

Abb 3

-8-









Oder anders

HnH 21

11








Abb 4

Abb 5

-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-4-

II Grundbegriffe

















Erdoberflaumlche

Abb 1

-5-













- Strahlung







U23892 (Uran) Th234


- Strahlung







Strahler



-6-



Strahler


5 (Bor) + e+ +

- Strahlung












-Strahlung 5 004

-Strahlung 1 4

-Strahlung 1 660





-Strahlung




abgelenkt



-7-




--Strahlung








Strahlen

+-Strahlung








MeV

Abb 2

Abb 3

-8-









Oder anders

HnH 21

11








Abb 4

Abb 5

-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-5-













- Strahlung







U23892 (Uran) Th234


- Strahlung







Strahler



-6-



Strahler


5 (Bor) + e+ +

- Strahlung












-Strahlung 5 004

-Strahlung 1 4

-Strahlung 1 660





-Strahlung




abgelenkt



-7-




--Strahlung








Strahlen

+-Strahlung








MeV

Abb 2

Abb 3

-8-









Oder anders

HnH 21

11








Abb 4

Abb 5

-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-6-



Strahler


5 (Bor) + e+ +

- Strahlung












-Strahlung 5 004

-Strahlung 1 4

-Strahlung 1 660





-Strahlung




abgelenkt



-7-




--Strahlung








Strahlen

+-Strahlung








MeV

Abb 2

Abb 3

-8-









Oder anders

HnH 21

11








Abb 4

Abb 5

-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-7-




--Strahlung








Strahlen

+-Strahlung








MeV

Abb 2

Abb 3

-8-









Oder anders

HnH 21

11








Abb 4

Abb 5

-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-8-









Oder anders

HnH 21

11








Abb 4

Abb 5

-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-9-
















Abb 6

Abb 7

Abb 8

-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-10-










Zerfall abnimmt




der Teilchen

tnn ~






dtdn Man kann



Somit erhaumllt man

Abb 9

-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-11-

ndtdn


dtndn


Teilchenanzahl


ln n = - t + c


n(t) = tc ee




No = ec e0 ec = No




zerfallen ist






2oN

= Note t =

1 ln

21

=

2ln


2ln


-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-12-





Aufbau

Versuchsgang














warten




sichtbar



Abb 10

-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-13-



















Abb 11

Foto 1

-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-14-






Aufbau

Versuchsgang


















Abb 12

Baumlndchen

-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-15-










Versuchsaufbau

Versuchsgang
















Abb 13

-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-16-



Aufbau












Versuchsgang










Abb 14

Blechdeckel

-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-17-



begrenzt ist






Versuchsgang











Abb15

Abb16

-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-18-


























puls registriert








-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-19-















Alphastrahlung)












411 Der Nulleffekt


Abb 17

-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-20-




vorhanden ist



Aufbau





100 241000 191






Nulleffekt



100 3060 0191 30409



Abb 18

-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-21-









Abstandsgesetz

34039

12719 3319

5716

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Abstand [cm]

Impu

lse

10s


5939


Aufbau

Abb 19

Abb 20

-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-22-




Sekunden







0200400600800

100012001400

-60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60

Winkel [deg]

Impu

lse

10s

gemessene Kurve





Abb 21

-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





Internetlinks



Mappen




-45-




1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-23-


Versuchsaufbau








-15 100 106 0869-30 100 319 2999-45 100 398 3789



Abb 22

Abb 23

-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

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Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























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1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-24-

0 100 206 1869-15 100 101 0819-30 100 306 2869-45 100 379 3599













Aufbau





Impulse [Imp100s]0 4078 40589 --- ---1 2997 29779 735 10812 2398 23789 588 16803 2080 20609 510 1998

Abb 24

-25-



2000

2500

3000

3500

4000

4500


Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

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E t e dtt1( )

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Messung)

Versuch














Abb 38

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Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



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wird





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fehlerfrei






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1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




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2000

2500

3000

3500

4000

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Anz

ahl d

er Im

ulse

[Im

p10

0s]

gemessene Kurve








Absorption in

Luft 133 1139 --- ---Plexiglas 80 0609 53 40






(wichtig)


Material Imp100s



[Imp100s]

Gesamte Absorption

in


Luft 398 3789 --- --- 265Plexiglas 109 0899 289 726 29


Abb 25

-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

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beobachten


TNn

n enTNTP

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T Zeit



Abb 34

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0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

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Abb 36

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man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

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1

t Zeit






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E t e dtt1( )

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Messung)

Versuch














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Abb 39

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beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




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darf






Allgemein gilt










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Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





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fehlerfrei






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1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


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FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-26-







Absorptionsgesetz

I = Io e - d






21

= e - d d = -1 ln

21

Aufbau








1 mm 65 459 04593 mm 54 269 02696 mm 45 169 01699 mm 33 139 0139

Abb 26

-27-



01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

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-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

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beobachten


TNn

n enTNTP

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T Zeit



Abb 34

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0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

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Abb 36

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man 30 Kanaumlle











dtNen

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n

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1

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E t e dtt1( )

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Messung)

Versuch














Abb 38

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Abb 39

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beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




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darf






Allgemein gilt










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Zerfall

eOF 188

189








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1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


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FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





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01020304050607080


eff

ZR [I

mp

100

s]

gemessene Kurve







Aufbau


aufnehmen




Messzeit 100s

Abb 27

Abb 28

-28-






419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

-29-

6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

-30-










Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

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beobachten


TNn

n enTNTP

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T Zeit



Abb 34

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0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

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man 30 Kanaumlle











dtNen

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1

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Abb 39

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beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


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Generell gilt







ABSTAND HALTEN




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darf






Allgemein gilt










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1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









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FOLIEN

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-Strahlung

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419 Dickenmessung




Aufbau





Messzeit 100s








Abb 29

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6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








Quelle Radium-226

Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

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Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

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beobachten


TNn

n enTNTP

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T Zeit



Abb 34

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0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

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man 30 Kanaumlle











dtNen

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Messung)

Versuch














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beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


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Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










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Zerfall

eOF 188

189








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wird





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1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









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FOLIEN

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-Strahlung

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6 1034 101496 1104 108496 995 9759



dicker geworden








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Aufbau

Resultat




absorbiert






Abb 30

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Quelle Radium-226

Messzeit 100s

Unser Ergebnis










Abb 31

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421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

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TNn

n enTNTP

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T Zeit



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0nn TNPnn



Versuch










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Abb 36

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man 30 Kanaumlle











dtNen

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n

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1

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E t e dtt1( )

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Messung)

Versuch














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Abb 39

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beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


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Generell gilt







ABSTAND HALTEN




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darf






Allgemein gilt










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Zerfall

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wird





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1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


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FOLIEN

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-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





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Quelle Radium-226

Messzeit 100s

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Abb 31

-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

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beobachten


TNn

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T Zeit



Abb 34

-33-





0nn TNPnn



Versuch










Abb 35

-34-









Abb 36

Abb 37

-35-








man 30 Kanaumlle











dtNen

tNtE tNn

n

)1()()(

1

t Zeit






0

)(N

ntEtt n




E t e dtt1( )

-36-




Messung)

Versuch














Abb 38

-37-





Abb 39

Abb 40

-38-




beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




-40-

















darf






Allgemein gilt










-41-







Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






auftreten)




-43-





























-44-

VII Literatur





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1 Cs-137-Quelle

1 Am-241-Quelle

1 Quellenhalterung


1 Grundplatte







1 Eisenplatte 05 mm

1 Eisenplatte 5 mm

1 Bleiplatte 1 mm

4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









-46-


-47-

FOLIEN

-48-


-Strahlung

--Strahlung

+-Strahlung


-49-





-50-




-31-



421 Zaumlhlrate







aufweist

Abb 32

Abb 33

-32-














beobachten


TNn

n enTNTP

)()(

T Zeit



Abb 34

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0nn TNPnn



Versuch










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-34-









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man 30 Kanaumlle











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n

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1

t Zeit






0

)(N

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E t e dtt1( )

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Messung)

Versuch














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beschreiben






















- Strahlung 20

- Strahlung 1

- Strahlung 1



Elektronen 1

Protonen 5


-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




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darf






Allgemein gilt










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Zerfall

eOF 188

189








Andere Anwendungen



verwendet









wird





-42-

























fehlerfrei






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4 Bleiplatten 3 mm

1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









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FOLIEN

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-Strahlung

--Strahlung

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-49-





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beobachten


TNn

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Versuch










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Versuch














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beschreiben






















- Strahlung 20

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Elektronen 1

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-39-






















Generell gilt







ABSTAND HALTEN




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darf






Allgemein gilt










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Zerfall

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189








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wird





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1 Magnet









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FOLIEN

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-Strahlung

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Allgemein gilt










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189








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wird





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1 Bleiplatte 5 mm


1 Magnet









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1 Magnet









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FOLIEN

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1 Magnet









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1 Magnet









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Kernphysik · 2013-05-27 · Radioaktivität bzw. Kernphysik recht gut widerspiegelt: „...

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