Kapitel 2 Aufbau der Materie Erde … Wasser… Luft… Feuer 2. Aufbau der Materie.

Kapitel 2 Aufbau der Materie

Erde…

Wasser…

Luft…

Feuer

2. Aufbau der Materie


“Alle Körper sind aus Atomen aufgebaut, aus kleinen, sich ständig bewegenden Teilchen.

Wenn Atome einander zu nahe kommen, wirken zwischen ihnen abstoßende Kräfte. Entfernen sie sich etwas voneinander, so

treten anziehende Kräfte auf.”

Richard P. Feynman

1918 – 1988

1965 Nobelpreis

Richard P. Feynman

1918 – 1988

1965 Nobelpreis


Demokrit aus Abderaum 460 – um 370 v. Chr.Demokrit aus Abderaum 460 – um 370 v. Chr.

“Nichts existiert als die Atome und der leere Raum.”

“Nichts existiert als die Atome und der leere Raum.”


• Historisch: Streit: Kontinuum - Kleinste Teilchen.• Demokrit, 5. Jh. v. Chr.: Es gibt Atome

(atomos=unteilbar)Er hatte ein mechanistisches Modell.Atome müssen ausgedehnt und unteilbar sein.

• Aristoteles sah darin einen Widerspruch.• Zu Beginn des 19. Jh. waren die chem.

Untersuchungsmethoden soweit gediehen, dass sich quantitative Messungen durchführen ließen.


kalt feucht

heißtrocken

FeuerFeuer

LuftLuft

WasserWasser

ErdeErde

Aristoteles384 – 322 v. Chr.Aristoteles

384 – 322 v. Chr.


1766 – 18441766 – 1844

Gesetz von der Erhaltung der Masse: Bei chemischen Reaktionen bleibt die Gesamtmasse der Reaktionsteilnehmer unverändert.

Gesetz der konstanten Proportionen: In einer chemischen Verbindung sind die einzelnen Bestandteile stets in einem bestimmten, charakteristischen Massenverhältnis enthalten.

Gesetz der multiplen Proportionen: Können zwei Bestandteile mehrere chemische Verbindungen bilden, so stehen die Mengen des einen Bestandteils, welche sich mit ein und derselben Menge des anderen Bestandteils verbinden können, im Verhältnis ganzer Zahlen.

John DaltonJohn Dalton


z. B. 2g H2 + 16g ½O2 → 18g H2O

Zum Gesetz der konstanten Proportionen

Zum Gesetz der multiplen Proportionen:

z. B. 63,54gCu + 16gO → 79,54 g CuO (Kupfer II – Oxid) 127,08gCu + 16g O → 143,08 g Cu2O (Kupfer I – Oxid)

John Dalton (1766 - 1844) sah in diesen Gesetzen den Beweis für den atomaren Aufbau der Materie. Atome verbinden sich zu Gruppen mit einheitlicher Struktur. → Verbindungen.


A2B5

A2B3

A2B6

A2BAB AB

A2B2

AB2

AB2


1856 – 19401856 – 1940

„Rosinenkuchenmodell“„Rosinenkuchenmodell“

Joseph John ThomsonJoseph John Thomson

„verschmierte“ positive Ladungenthält Elektronen

Rutherford: Beschuss mit -Teilchen

Erwartung: „leichte“ Ablenkung durch die Elektronen


StreuversucheStreuversuche

Ernest Rutherford

Erwartung nach dem Thomsonschen Atommodell


Streuversuchsergebnisse

Goldfolie

ZnS-Schirm

-Teilchen

radioaktives Präparat in Bleimantel


Ernest Rutherford1911Ernest Rutherford1911

Rutherford - Atommodell


2.1 Das Atommodell

Die Atome sind keine massiven Kügelchen, sondern bestehen aus einem positiv geladenem Kern und einer negativen Hülle. Die Masse ist fast vollständig im Kern vereint. Die Hülle besteht aus negativ geladenen Elektronen und bestimmt die Größe und die chem. Eigenschaften des Atoms.

vgl. B.

(BW5) S. 21


Protonen (p+) und Neutronen (n) nennen wir Nukleonen

Z ... Ordnungszahl = Anzahl der p

Die Atome sind meist neutral.

Daher Anzahl p+ = Anzahl der e-

Hat ein Atom ein oder mehrere e zuwenig oder zuviel. → ION.


2.2 Begriffe:

AtomsCdesMasse

Atoms desMasseAtommasselativeRe

12612

1

Relative Molekularmasse ist Summe der relativen Atommassen, die diese Verbindung aufbauen.

Beispiel:

M H O2 1 + 1 + 16 = 18

Atomare Masseneinheit: 1 u = CdesMasseder12

1 126

- Atoms

1u mp mn

1u = 1,6605402(10) · 10-27 kg


Größe der Atome:

d 10-10 bis 5.10-10 m

Größe des Kerns:

d 10-15 bis 5.10-15 m

Massenzahl = Protonenzahl + Neutronenzahl

A = Z + N ( Nukleonenzahl)


Isotope:

Beispiel: Wasserstoff: Besteht aus 1p und 1e.Es gibt aber auch Wasserstoff mit 1p +1n + 1e → schwerer Wasserstoff.

Atome mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Massenzahl bezeichnet man als Isotope.

Schreibweise:

C12

6

Protonenzahl

Massenzahl


Vgl. B. (BW 5) Seite 25

Die Isotope sind in sogenannten Isotopentafeln aufgeschrieben.


Mol – Einheit der Stoffmenge n

1 Mol ist gleich der Stoffmenge, eines Systems, das aus ebenso vielen Teilchen besteht, wie Atome in 12g des Nuklids C-12 enthalten sind.

1 Mol enthält stets NA = 6,0221367(36).1023 mol-1 TeilchenNA … Avogadro-Konstante oder Lohschmidtsche Zahl


Übungen: B. S. 27 , Aufgaben 1, 2, 5, 6


2.3 Das Periodensystem der Elemente

Ordnungszahl als OrdnungsprinzipPerioden: Anzahl der Schalen (Zeilen)Hauptgruppen: Anzahl der e in der äußersten Schale. (Spalten)

vgl. B. (BW 5) S. 104


Aufbau der Atome


Ernest Ernest RutherfordRutherford

Ernest Ernest RutherfordRutherford

Niels Niels BohrBohrNiels Niels BohrBohr

Erwin Erwin SchrödingerSchrödinger

Erwin Erwin SchrödingerSchrödinger

AtomkernAtomhülle

bestimmteBahnen


Wasserstoff H: 1p 1e

HeliumHe: 2p 2e

K-Schale

K-Schale voll

L-Schale

BerylliumBe: 4p 4e

LithiumLi: 3p 3e


EndeEnde

H He

Be BLi NeC N O F

MgNa Al Si P S Cl Ar

KrCaK

Xe

Rn

K-Schale

L-Schale

M-Schale

N-Schale

O-Schale

I II III IV V VI VII VIII

Halogene

EdelgaseAlkalimetalle

Periodensystem


Kleiner Ausschnitt

1

H1,0079

3

Li6,9

4

Be9,0

5

B10,8

10

Ne20,1

9

F19,0

8

O16,0

7

N14,0

6

C12,0

11

Na23,0

12

Mg24,3

13

Al27,0

18

Ar39,9

17

Cl35,5

16

S32,1

15

P31,0

14

Si28,1

2

He4,0

MetalleMetalle NichtmetalleNichtmetalle


H He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

F

Cl

Br

I

At

Be

Ca

Sr

Ba

Ra

Mg

La

Ac U

O

S

Se

Te

Po

N

P

As

Sb

Bi

C

Si

Ge

Sn

Pb

B

Al

Ga

In

Tl

Zn

Cd

Hg

Cu

Ag

Au

Uu

Ni

Pd

Pt

Ds

Co

Rh

Ir

Mt

Fe

Ru

Os

Hs

Mn

Tc

Re

Bh

Cr

Mo

W

Sg

V

Nb

Ta

Db

Ti

Zr

Hf

Rf

Sc

Y

La-Lu

Ac-Lr

Ce

Th

Pr

Pa

Nd

U

Pm

Np

Sm

Pu

Eu

Am

Gd

Cm

Tb

Bk

Dy

Cf

Ho

Es

Er

Fm

Tm

Md

Yb

No

Lu

Lr

Alkalim

etalle

Ede

lgase

Halogen

eErda

lkalim

etalle

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18I II III IV V VI VII VIII


H He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

F

Cl

Br

I

At

Be

Ca

Sr

Ba

Ra

Mg

La

Ac U

O

S

Se

Te

Po

N

P

As

Sb

Bi

C

Si

Ge

Sn

Pb

B

Al

Ga

In

Tl

Zn

Cd

Hg

Cu

Ag

Au

Uu

Ni

Pd

Pt

Ds

Co

Rh

Ir

Mt

Fe

Ru

Os

Hs

Mn

Tc

Re

Bh

Cr

Mo

W

Sg

V

Nb

Ta

Db

Ti

Zr

Hf

Rf

Sc

Y

La-Lu

Ac-Lr

Ce

Th

Pr

Pa

Nd

U

Pm

Np

Sm

Pu

Eu

Am

Gd

Cm

Tb

Bk

Dy

Cf

Ho

Es

Er

Fm

Tm

Md

Yb

No

Lu

Lr

PeriodensystemPeriodensystem


H He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

F

Cl

Br

I

At

Be

Ca

Sr

Ba

Ra

Mg

La

Ac U

O

S

Se

Te

Po

N

P

As

Sb

Bi

C

Si

Ge

Sn

Pb

B

Al

Ga

In

Tl

Zn

Cd

Hg

Cu

Ag

Au

Uu

Ni

Pd

Pt

Ds

Co

Rh

Ir

Mt

Fe

Ru

Os

Hs

Mn

Tc

Re

Bh

Cr

Mo

W

Sg

V

Nb

Ta

Db

Ti

Zr

Hf

Rf

Sc

Y

La-Lu

Ac-Lr

Ce

Th

Pr

Pa

Nd

U

Pm

Np

Sm

Pu

Eu

Am

Gd

Cm

Tb

Bk

Dy

Cf

Ho

Es

Er

Fm

Tm

Md

Yb

No

Lu

Lr

Unter Alltagsbedingungen sindUnter Alltagsbedingungen sind

11 Elemente gasförmig 11 Elemente gasförmig (H, N, O, F, Cl und die (H, N, O, F, Cl und die Edelgase He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), Edelgase He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn),

2 Elemente flüssig (Br, Hg).2 Elemente flüssig (Br, Hg).

Periodensystem der ElementePeriodensystem der Elemente

http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/psframe.htm


2.4 Bindungsarten

Erarbeite aus dem Buch S. 24 die 3 Bindungsarten!MetallbindungIonenbindungAtombindung

Aufgaben 2 und 3 B (BW 5) S. 24

Lösungen:

A2: Metallbindung: gute el. und Wärmeleitfähigkeit, VerformbarkeitIonenbindung: schlechte Leitfähigkeit, spröde, in Wasser löslich - dann leitfähigAtombindung: schlechte Leiter, sehr häufig in Form von Kristallen meist hart

A3:NH3 ... AtombindungNa2O ... Ionenbindung


Nichtmetall–NichtmetallNichtmetall–Nichtmetall

KristKristallgitteallgitterr

z.B.: Diamantz.B.: Diamant

MoleküleMoleküle

z.B.:z.B.:

WasserWasser

RiesenmoleküleRiesenmoleküle

AtombindungAtombindung


Nichtmetall–MetallNichtmetall–Metall

negatives Nichtmetallionnegatives Nichtmetallion

positives Metallionpositives Metallion

IonenbindungIonenbindung


Metall–MetallMetall–Metallpositiver Atomrumpfpositiver Atomrumpf

ElektronengasElektronengas

MetallbindungMetallbindung


MetalleMetalle

IsolatorIsolatorkein Stromfluss in kein Stromfluss in

IonenkristallenIonenkristallen

Isolator - Metalle


Molekül–MolekülMolekül–Molekül

––

+

+

Van-der-Waals-KräfteVan-der-Waals-KräfteVan-der-Waals-KräfteVan-der-Waals-Kräfte


Schneekristalle


2.5 Stabile und instabile Kerne - Radioaktivität

• Die Bindung von e- an den Atomkern kann durch das Wirken der elektrischen Kräfte erklärt werden. el. WW

• Zwischen den Nukleonen wirken die Kernkräfte (Starke WW). Diese haben nur eine geringe Reichweite (10-15 m) (Kräfte zwischen den Quarks).

• verschiedene Atome können ohne äußere Einwirkung Teilchen aussenden. Radioaktivität.

• Sie wurde 1896 von Henri Becquerel zufällig entdeckt. Ein Urankristall in der Nähe einer Fotoplatte schwärzte diese. Becquerel erhielt zusammen mit M. Curie und Pierre Curie 1903 den Nobelpreis für Physik.

• Madame Curie wies 1898 nach, dass es sich dabei um und in der Uranerzblende handelte.

• Die Aktivität eines radioaktiven Stoffes wird in Becquerel angegeben.

Ra22688

Po21084


18961896

Henri BecquerelHenri Becquerel

RadioaktivitätRadioaktivität


18981898

Marie und Marie und Pierre CuriePierre Curie

Polonium Polonium 8484Po Po

Radium Radium 8888RaRa


Viktor Franz Hess (1883 – 1964)

Viktor Franz Hess (1883 – 1964)


Einheit für den radioaktiven Zerfall

• 1 Becquerel = 1 Zerfall pro Sekunde (1Bq = 1 s-1 )

• alte Einheit: 1 Curie = 3,7∙1010 Bq (1Ci)

• 1 Ci entspricht der Aktivität von 1 g Radium

Führe Aufgabe A1 auf Seite 29 aus!


A1 Seite 29 Basiswissen 5RG

Lebensmittel Grenz-wert nCi/l

In Bq/l

bzw.

Bq/kg

Durch-schnitts-wert in nCi/l

In Bq/l

bzw.

Bq/kg

Milch 0,3nCi/l 0,1 nCi/l

Schweine- u. Geflügelfleisch

5nCi/kg 0,25 nCi/kg

Rindfleisch 16nCi/kg 0,75 nCi/kg

Lebensmittel Grenz-wert nCi/l

In Bq/l

bzw.

Bq/kg

Durch-schnitts-wert in nCi/l /kg

In Bq/l

bzw.

Bq/kg

Milch 0,3nCi/l 11,1 0,1 nCi/l 3,7

Schweine- u. Geflügelfleisch

5nCi/kg 185 0,25 nCi/kg

9,25

Rindfleisch 16nCi/kg 592 0,75 nCi/kg

27,75


2.6 Strahlenarten

2.6.1 - Strahler = ist ein Heliumkern

Beispiele:

RnRa 22286

22688

He42

ThU 23490

23892

NpAm 23793

24195

Beim -Zerfall findet eine Kernumwandlung statt.

YX 4A

2ZAZ

α-Zerfall:


Versuche mit = 432,6 a (Schwarze Hülse)

• Messung des Leerwerts– Messdauer: t = 60s

Messung 1 2 3 Mittelwert

Impulse

Am24195



Reichweite von -Strahlern(Am-241 ) und Abschirmmöglichkeit

Bei der jeweiligen Entfernungseinstellung einmal ohne, das zweite Mal mit einem Blatt Papier messen.

Messdauer: t = 10s

Am24195

Entfernung in cm

1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

Impulse

Impulse ohne Leerwert

Abschirmung mit Papier



Ergebnis: • Die Reichweite ist sehr gering. In Luft einige

cm. - Strahlen können bereits mit einem Blatt Papier abgeschirmt werden.

• Sie sind trotzdem sehr gefährlich, weil sie stark ionisierend wirken.

• Bemerkung: Die noch auftretende Reststrahlung rührt von der -Strahlung her.

Am24195


2.6.2 ß--Strahler(grüne Hülse)

HWZ: 10,76a /(4,48h).

... Antineutrino, entsteht infolge der schwachen Wechselwirkung.

Reichweite von ß--Strahlern: Messdauer: t = 10s

ßRbKr 8537

8536

Entfernung in cm 5 10 20 30 50

Impulse



Reichweite von ß--Strahlern:

Ergebnis:

Noch in 50 cm haben wir erhöhte Strahlung, die Reichweite der ß- - Strahler beträgt etwa 2 m - 3m.


Strahlenkegel:

• Messdauer: t = 10s• Abstand Quelle Zählrohr ca. 14cm

Winkel in Grad

-45° -30° -15° 0° 15° 30° 45°

Impulse

Ergebnis: Die ß- - Strahlen breiten sich in einem Strahlenkegel aus. Am intensivsten zwischen ‑15° und 15°.


Ablenkung von ß--Strahlen mit Magnet

• Messdauer: t = 10s• Abstand Quelle Zählrohr ca. 14cm

Winkel in Grad

-45° -30° -15° 0° 15° 30° 45°

Impulse

Ergebnis: Die ß- - Strahlen lassen sich in einem Magnetfeld ablenken.


Absorption von --Strahlen durch Plastikfolien:

Messdauer: t = 10s

Abstand Quelle Zählrohr: 10cm

Anzahl Folien 1 2 3 4 5 6 7 8

Impulse


Zeichne ein Diagramm: senkrecht:Impulse; waagrecht: Anzahl Folien

Ergebnis: ß- - Strahler lassen sich durch Folien abschirmen. (auch durch Plexiglas und Metalle)


2.6.3 -Strahlen

• Ihre Strahlung ist ähnlich dem Licht , aber nicht sichtbar und viel durchdringender.

• Ihre Aussendung erfolgt in Form von "Energieportionen" "Quanten".

• Beispiele:

ßNiCo 6028

6027

BaßBaCs 13756

13756

13755


Absorption von -Strahlen durch Bleiplatten:

• Messdauer: t = 10s• Abstand Quelle Zählrohr: 5cm

Schichtdicke Pb [mm]

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Impulse

Diagramm: senkrecht:Impulse;waagrecht: Schichtdicke von Blei

Ermittle die Halbwertsdicke: (Dicke, bei der die Strahlung auf die Hälfte des Wertes abgesunken ist.)



• Messdauer: t = 10s• Abstand Quelle Zählrohr: 5cm

Schichtdicke Pb [mm]

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Impulse 99 92 75 68 64 52 49 42 41 32 32

Diagramm: senkrecht:Impulse;waagrecht: Schichtdicke von Blei

Ermittle die Halbwertsdicke: (Dicke, bei der die Strahlung auf die Hälfte des Wertes abgesunken ist.)



• Ermittle die Halbwertsdicke.

• Sie beträgt hier etwa 12 mm.

Halbwertsdicke

0102030405060708090

100110

0 5 10 15 20

Dicke der Bleiplatten in mm

Imp

uls

e



Ergebnis: Die Halbwertsdicke bei Co-60 beträgt ca. ….. mm.

Folgerung: Die -Strahlen sind aufgrund ihrer großen Durchdringungsfähigkeit und ihrer großen Reichweite sehr gefährlich, da sie auch schwer abschirmbar sind.

Die Intensität der -Strahlung (Dosisleistung), sinkt mit dem Quadrat der Entfernung von der Quelle.


Der radioaktive BallonVersuch:

Ein Ballon (nicht aufgeblasen) wird unter einen Geigerzähler gelegt.Ergebnis 1: Die Impulsanzahl entspricht etwa früheren Messungen des Leerwerts.

Der Luftballon wird aufgeblasen und durch Reiben an Schafwolle oder fettfreiem Kopfhaar elektrisch ge laden. Anschließend wird er so aufgehängt, dass er sich nicht durch Kontakt mit leitenden Objekten entladen kann.

Ergebnis 2:

Nach einiger Zeit (10 Minuten bis 2 Stunden) wird der Ballon ausgelassen. Mit dem Geigerzähler lässt sich jetzt eine wesentlich über der Leerrate liegende Aktivität auf der Ballonhaut nachweisen.

Das elektrische Feld ließ Ionen der Tochterprodukte des Radon zum Ballon wandern.


T1/2 Zerfall Energie

Rn-222 3,8 d α 5.5 MeV

Po-218 3 min α 6,0 MeV

Pb-214 26,8 min ß- 0,7 MeV (γ)

Bi-214 19,9 min ß- 1,5 MeV (γ)

Po-214 164 µs α

Pb-210 22 a ß-

Tochterprodukte des Radon


2.7 Bilden von Arbeitsgruppen

• Kosmische Strahlung (S. 31, A1) (Folie B 2.11) • Halbwertszeit ( S. 32 + (Folie B 2.12/1+2 ) (A 2

u. A3)• Radiocarbonmethode und radiometrische

Altersbestimmung (S. 33) (A1, A2 S 33)• Strahlenquellen und Strahlenschutz (S. 34)

(Folie B 2.13) A2 u. A3 • Isotopentafel erklären• Fundamentale Wechselwirkungen B. S. 35


Entstehung von C-14


Glühstrümpfe

Zunächst benutzte Carl Auer von Welsbach Magnesium-Oxide, Zirconiumdioxid, dann Lanthan, Yttrium und Praseodym-Verbindungen. Sie alle weisen ein mäßiges Absorptionsvermögen im sichtbaren Bereich auf und produzieren nur ein braunweißes Leuchten. Der Durchbruch gelang ihm mit Ceroxid, zusammen mit Thoriumdioxid zur Stabilitätsverbesserung. Die Zusammensetzung von 1 Prozent CeO2 und 99 Prozent ThO2 wurde erst vor wenigen Jahrzehnten durch eine Mischung aus Yttriumoxid und Ceroxid abgelöst, um auf das leicht radioaktive ThO2 verzichten zu können.

Th 232 ist ein -Strahler 1,4∙1010 aCe (Ordnungszahl 58) hat mehrere stabile Isotope

http://de.wikipedia.org/wiki/Magnesium

http://de.wikipedia.org/wiki/Zirconiumdioxid

http://de.wikipedia.org/wiki/Lanthan

http://de.wikipedia.org/wiki/Yttrium

http://de.wikipedia.org/wiki/Praseodym

http://de.wikipedia.org/wiki/Ceroxid

http://de.wikipedia.org/wiki/Thoriumdioxid

http://de.wikipedia.org/wiki/Yttriumoxid


Radiotoxizität [Bearbeiten]Das Thoriumisotop 232Th ist mit seiner Halbwertszeit von 14,05 Mrd. Jahren noch wesentlich schwächer radioaktiv (geringere Dosisleistung) als Uran, da durch die längere Halbwertszeit weniger Zerfälle pro Sekunde stattfinden und auch die Konzentration der kurzlebigen Zerfallsprodukte geringer bleibt. Thorium ist ein α-Strahler und aufgrund dieser Strahlungsart gefährlich bei Inhalation und Ingestion. Metall-Stäube und vor allem Oxide sind aufgrund ihrer Lungengängigkeit radiotoxisch besonders gefährlich und können Krebs verursachen. Beim Lagern und Umgang von bzw. mit Thorium und seinen Verbindungen ist auch die stetige Anwesenheit der Elemente aus der Zerfallsreihe zu beachten. Besonders gefährlich sind starke Beta- und die mit einem hohen 2,6 MeV-Anteil sehr energiereichen und durchdringungsfähigen Gammastrahler.

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Thorium&action=edit&section=12

http://de.wikipedia.org/wiki/Uran

http://de.wikipedia.org/wiki/Alphazerfall

http://de.wikipedia.org/wiki/Inhalation

http://de.wikipedia.org/wiki/Ingestion


Radium 228Ra (Halbwertszeit 5,75 a), Actinium 228Ac (6,15 h), Thorium 228Th (1,9116 a), Radium 224Ra (3,66 d), Radon 220Rn (55,6 s), Polonium 216Po (0,145 s), Blei 212Pb (10,6 h), Bismut 212Bi (60,55 min), daraus zu 64 % Polonium 212Po (3·10−7 s) und zu 36 % Thallium 208Tl (3,053 min), aus beiden stabiles Blei 208Pb.

Die Zerfallsprodukte des natürlich vorkommenden Thoriums-232 sind in folgender Reihenfolge:

http://de.wikipedia.org/wiki/Radium

http://de.wikipedia.org/wiki/Halbwertszeit

http://de.wikipedia.org/wiki/Actinium


http://de.wikipedia.org/wiki/Radon

http://de.wikipedia.org/wiki/Polonium

http://de.wikipedia.org/wiki/Blei

http://de.wikipedia.org/wiki/Bismut

http://de.wikipedia.org/wiki/Polonium

http://de.wikipedia.org/wiki/Thallium

http://de.wikipedia.org/wiki/Blei


227Th in Spuren 18,72 d α 6,146 223Ra

228Th in Spuren 1,9131 a α 5,520 224Ra

229Th {syn.} 7880 a α 5,168 225Ra

230Th in Spuren 75.380 aα 4,770 226Ra

SF 10−11%

231Th in Spuren 25,52 hβ− 0,389 231Pa

α 10−8% 4,213 227Ra

232Th 100 % 1,405 · 1010 aα 4,083 228Ra

SF 10−9%233Th {syn.} 22,3 min β− 1,245 233Pa234Th in Spuren 24,10 d β− 0,273 234Pa

Syn = synthetisch hergesetllt

Thorium-Isotope Zerfallsenergie MeVHWZ

http://de.wikipedia.org/wiki/Radioaktives_Spurenelement

http://de.wikipedia.org/wiki/Tag

http://de.wikipedia.org/wiki/Alphastrahlung




http://de.wikipedia.org/wiki/Jahr




http://de.wikipedia.org/wiki/Synthetisches_Radioisotop









Titel: Strahlenschutz


Aktivität einer Strahlungsquelle =Anzahl der Zerfälle pro SekundeEinheit: 1Becquerel=1Bq=1s–1

Ionendosis =Betrag der elektrischen Ladungen gleichen Vorzeichens, die pro Kilogramm des bestrahlten Körpers erzeugt werden. Einheit: 1C/kg

Aktivität, Ionendosis


Energiedosis =pro Kilogramm absorbierte StrahlungsenergieEinheit: 1Gray=1Gy=1J/kg

Äquivalentdosis =

Energiedosis · QualitätsfaktorEinheit: 1Sievert=1Sv=1J/kg


effektive Dosis in Sv Strahlenwirkungen

0 bis 0,5 Ohne größeren diagnostischen Aufwand keine unmittelbar nachteiligen Wirkungen feststellbar, aber Schwächung des Immunsystems,

0,5 bis 1 Veränderungen des Blutbilds, Hautrötungen, vereinzelt Übelkeit, Erbrechen, sehr selten Todesfälle,

1 bis 2 nachteilige Wirkungen auf das Knochenmark, Erbrechen, Übelkeit, schlechtes Allgemeinbefinden, etwa 20% Sterblichkeit,

ab 4 schwere Einschränkungen des Allgemeinbefindens sowie schwere Störungen der Blutbildung, die Infektionsbereitschaft ist stark erhöht, 50%ige Sterblichkeit,

ab 6 neben den genannten schweren Störungen treten gastrointestinale Symptome auf, die Überlebensrate ist nur noch sehr gering,

über 7 nahezu 100 %ige Sterblichkeit,über 10 zusätzlich Schädigung des ZNS, bis hin zu Lähmungen,über 100 schneller Tod durch Ausfall des ZNS (Sekundentod).

Symptome bei einem Menschen, der einer kurzzeitigen Ganzkörperbestrahlung ausgesetzt war.

Kapitel 2 Aufbau der Materie GrundwasserBoden-

strahlung

NahrungsmittelKünstliche Strahlung

Kosmische Strahlung

Atmung


Radioaktive Elemente im MenschenSchilddrüseJod 129Jod 131

MuskelKalium 42Caesium 137

LeberKobalt 60Tellur 132Plutonium 239

NierenRuthenium 106

EierstöckeKalium 42Kobalt 60Zink 65Ruthenium 105Jod 131Caesium 137Barium 140Plutonium 239

HautSchwefel 35

LungeKrypton 85Radon 222Uran 233Plutonium 239

MilzPolonium 210

KnochenmarkStrontium 90Ruthenium 106

HodenTritium 3

KnochenKohlenstoff 14Phosphor 32Zink 65Strontium 90Barium 140Promethium 147Radium 226Thorium 234Plutonium 239


Strahlenfrühwarnsystem

340 automatische Messstationen zur Messung der Ortsdosisleistung (-Strahlung)

10 Luftmonitore zur Messung der bodennahen Luft in Grenznähe(-, - und -Strahlung)

Direktverbindung zu ausländischen StrahlenfrühwarnsystemenEndeEnde


Gravitation (Massenanziehung, Schwerkraft)

Elektromagnetische Wechselwirkung

Starke WW

Schwache WW

Übersicht


Konstruieren von Begriffsnetzen mit Concept Mapping

Den Schülerinnen und Schülern werden Begriffe zu einem Themengebiet vorgegeben.

In Gruppenarbeit (ca. 4 Schüler/innen) sollen sie diese Begriffe in ein Begriffsnetz bringen.Die Schüler schreiben jeden dieser Begriffe auf einen Zettel eines Haftnotizblocks. Diese Zettel kleben sie auf ein Packpapier und versuchen nun Beziehungen zwischen den Begriffen herzustellen. Dies deuten sie durch Pfeile, die von einem zum anderen Begriff führen, an. Zusätzlich schreiben sie die Art der Beziehung zu diesem Pfeil.

Es sollten möglichst viele Verbindungen hergestellt werden, dabei sollten sich nicht zu viele Pfeile kreuzen. Eventuell müssen die Begriffe umgeordnet werden. Die Pfeile und die Beschriftung sollte man vorerst mit Bleistift durchführen, damit sich Korrekturen leichter durchführen lassen.


Wenn das Concept Map „fertig“ ist (nach Diskussion mit dem Lehrer oder Korrektur), ist es günstig, dieses nochmals auf ein DIN a 4 Blatt zu zeichnen, damit man es kopieren kann und alle Gruppenteilnehmer das Ergebnis zum Lernen mitnehmen können.

ElektronenEnergiestufen (Schalen)Atomhüllechem. VerhaltenNeutronenNukleonenIsotope

AtomOrdnungszahlProtonenMassenzahlPeriodensystemModellAtomkern

Ordne folgende Begriffe einander zu!


Radioaktiver Zerfall

0102030405060708090

100

0 1 2 3 4 5 6 7

Halbwertszeiten

Men

ge

in %

HWZ Menge in %

0 100

1 50

2 25

3 12,5

4 6,25

5 3,125

6 1,5625

7 0,78125

8 0,390625

9 0,1953125

10 0,09765625

11 0,04882813

Halbwertszeit

Kapitel 2 Aufbau der Materie Erde … Wasser… Luft… Feuer 2. Aufbau der Materie.

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