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Physik · Atomphysik
Aktivität in Becquerel, ihr Zusammenhang mit der Kernzahl, die Halbwertszeit samt Zerfallsgesetz mit Rechenbeispielen und die Abgrenzung der Aktivität von der Dosis.
Die Aktivität zählt, wie viele Kerne pro Sekunde zerfallen (Bq). Sie halbiert sich mit jeder Halbwertszeit. Wie stark die Strahlung wirkt, sagt sie nicht.
Ein einzelner Kern zerfällt zufällig, du kannst nicht vorhersagen, wann. Bei vielen Kernen gilt die Statistik. Die Aktivität A gibt an, wie viele Zerfälle pro Sekunde passieren. 1 Becquerel (Bq) ist ein Zerfall pro Sekunde, also 1 Bq = 1/s.
A = λ · NMehr Kerne N oder größere Zerfallskonstante λ, mehr Zerfälle pro Sekunde
Verdoppelst du die Zahl der Kerne, verdoppelt sich die Aktivität. Die alte Einheit Curie ist veraltet: 1 Ci = 3,7 · 10¹⁰ Bq.
Die Aktivität sagt nur, wie viele Zerfälle passieren, nicht wie stark die Strahlung wirkt. Das messen Gray und Sievert. → Ausführlich in: Ionisierende Strahlung
Die Halbwertszeit T½ ist die Zeit, nach der die Hälfte der Kerne zerfallen ist. Die Aktivität sinkt im selben Takt. T½ gehört zum Nuklid: Temperatur, Druck, chemische Bindung und die Ausgangsmenge ändern sie nicht.
N(t) = N₀ · (1/2)^(t / T½)gilt genauso für die Aktivität A(t)
| Halbwertszeiten vergangen | Rest |
|---|---|
| 0 | 100 % |
| 1 | 50 % |
| 2 | 25 % |
| 3 | 12,5 % |
| 4 | 6,25 % |
| 5 | 3,125 % |
Drei Rechnungen:
λ = ln 2 / T½ ≈ 0,693 / T½lange Halbwertszeit, kleines λ, langsamer Zerfall
Dieselbe Kurve schreibst du als e-Funktion: N(t) = N₀ · e−λ·t. → Ausführlich in: e-Funktion
Die Halbwertszeit gilt für die Zeit, die Halbwertsschicht für die Dicke eines Materials, das die Intensität halbiert. → Ausführlich in: Ionisierende Strahlung
Interaktive Zerfallsmessung
Deine AufgabeVerdopple N₀ von 100 auf 200: Wie ändern sich die Zerfälle pro Sekunde zu Beginn?
Schrittfolge
Deine AufgabeWelche Strahlungsart kommt durch das Aluminium, welche nicht? Prüfe in der letzten Stufe.
Schritt 1 von 5
