Radioaktivität

Titel:

Note: 1-2 Klasse: 9

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Arbeit: Radioaktivität

Vorbereitung
Abschirmbarkeit von -, - und -Strahlung
: bereits mit dünnen Schichten der meisten Materialien möglich
( wenige Schichten Papier )
: durch ‚mittlere’ Schichtenstärke vieler Materialien
( wenige Zentimeter Aluminium )
: große Schichtstärken von ‚schweren’ Materialien erforderlich
( dicke Schichten Blei )

Durchführung
1. Aktivitätsmessungen
Messung der radioaktiven Strahlung von Kaliumsulfat und von einem Gasglühstrumpf (Thorium)

Materialien
Experimentplatte mit Zählrohr (MIT Kappe)
Zählrohrhalter
Zählgerät
Stoppuhr
Kaliumsulfat in einer Plastikflasche
Gasglühstrumpf im Kunststoffbeutel, befestigt an einem Aluminiumrahmen

1.3.1 Bestimmung der Nullrate

Messung Nr. 1 2 3 4 5 
Impulsrate No in 1/min 19 21 21 21 24 21,2

1.3.2 Impulsrate N1 für Kaliumsulfat
Abstand: 0,5cm

Messung Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
N1 21 8 11 20 18 24 13 19 14 19 16,7

N1 – N0 = nKS
NKS 0 16,7 – 21,2 = –4,5 1/min

Laut unserem Ergebnis strahlt Kaliumsulfat nicht. Um ein besseres Ergebnis zu erhalten hätte man vielleicht beim Messen der Nullrate eine leere Plastikdose vor das Zählrohr stellen müssen.

1.3.3 Impulsrate N2 für den Gasglühstrumpf (im Plastikbeutel)
Abstand: 1cm

Messung Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
N2 101 107 116 109 87 126 121 127 128 115 N2

N2 – N0 = Ngl
Ngl = 114,7 – 21,2 = 93,5 1/min

Vergleich: Der Glühstrumpf gibt eine Strahlung ab, die fast das 4,5-fache der Nullrate beträgt.

2. Abschirmung der radioaktiven Strahlen und Nachweis der verschiedenen Strahlenarten

Materialien
Strahler (Radium – Präparat) mit Halter
Aluminiumrahmen mit Papierblättern
Zählrohr und Zählgerät
Stoppuhr

Messung

Zahl der Blätter Zählrohrimpulse N in 1/min Rest in %
0 30070 100
1 23811 79
2 20617 69
3 18062 60
4 16082 53
5 14444 48
6 13096 44
7 12031 40
8 11145 37
9 10518 35
10 9953 33
12 8561 28
14 7890 26
16 7039 24
18 6566 22
20 5898 20
25 5347 18
30 4637 16
35 4348 14
40 4067 13,5
Bleiplatte 4mm N in 1/min Rest in %
1 1979 6,6

2.4 Auswertung
Diagramm ist beigelegt

Wird die Anzahl der Blätter vor dem Zählrohr erhöht, so wird die Impulsrate kleiner.
Das erste Papier verkleinert die Impulsrate um 1/5, d.h. eine Lage Papier schirmt 20% ab.
Das zweite und dritte Papier verringert die Impulsrate nochmals um jeweils 10%.
Jedes weitere Papier reduzier die Impulsrate um 7 – 2%.
Die Änderung der Impulsrate ab dem 20. Papier beträgt nur 1/50 der ersten Papiere.
Die Bleiplatte lässt nur 7% der Strahlung durch.

-, - und -Strahlung
Der größte Teil der -Strahlen wird bereits durch eine Papierschicht absorbiert.

-Strahlen durchdringen auch mehrere Papierschichten, aber nicht die Bleiplatte.

Die -Strahlen werden zwar durch eine Bleiplatte abgeschirmt, zum vollständigen Absorbieren müsste die Bleiplatte aber dicker als 4mm sein.

Durch die verschieden starke Abschirmung kann auf die Strahlung geschlossen werden.

Quelle: - Experimente - Physikbuch Klasse9; Baden-Württemberg

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