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Ionisation

30 Aufgaben von AFB I bis III: Ionen und Energien berechnen, Strahlungsarten vergleichen, den Nachweis im Zählrohr nachvollziehen und die Gefahr für den Körper beurteilen.

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A1

Ionisation in Worten

AFB I

Vervollständige den Merktext.

Ziehe die Bausteine an die richtige Stelle.

Ein Strahlungsteilchen trifft mit hoher Energie auf ein Atom und schlägt ein aus der heraus. Der bleibt dabei unverändert. Weil jetzt eine negative Ladung fehlt, ist das Atom geladen – es ist zu einem geworden.

Merke: Ionisation passiert in der Hülle, nie im Kern. Das Atom bleibt dasselbe Element – es ist nur geladen.
Frage dich: Was wird herausgeschlagen, woraus, und was bleibt dabei unberührt?
Das herausgeschlagene Teilchen ist negativ und sitzt in der Hülle. Weil es fehlt, ist der Rest des Atoms positiv geladen und heißt Ion; der Kern ändert sich nicht.
A2

Detektor kalibrieren

AFB II

Werte die Messreihe eines Gasdetektors aus: Teilchen geben ihre gesamte Energie im Gas ab, jedes Ionenpaar kostet 34 eV. Ergänze die fehlenden Werte.

Fülle die leeren Felder aus — Enter prüft alle auf einmal.
Teilchenenergie in keVEnergie je Ionenpaar in eVIonenpaare
3,434
1734
342 000
1,0234
3,4 keV = 3 400 eV, geteilt durch 34 eV sind 100 Paare; 17 keV ergeben 500 Paare; 2 000 Paare kosten 2 000 · 34 eV = 68 000 eV = 68 keV; 1,02 keV = 1 020 eV ergeben 30 Paare.
Rechne die Teilchenenergie zuerst von keV in eV um (· 1 000), bevor du durch 34 eV teilst oder mit 34 eV malnimmst.
Ionenpaare = Energie in eV : 34. Umgekehrt: Energie in eV = Ionenpaare · 34 eV, danach durch 1 000 für keV.
A3

Nachweis oder Schaden?

AFB II

Derselbe Vorgang, zwei Folgen: Ordne jede Karte dem Bereich zu, in den sie gehört.

Ziehe jede Karte in das passende Fach.
1nur im Zählrohr
2nur in der Zelle
3in beiden
Fach 3 ist der Kern der Sache: Der physikalische Vorgang ist im Gas und in der Zelle exakt derselbe. Erst danach trennen sich die Wege – Stromimpuls hier, Molekülschaden dort.
Drei Karten beschreiben die Ionisation selbst – die passiert überall.
Lawine, Stromimpuls und Knacken gibt es nur im Zählrohr, Bruch im DNS-Strang, Chromosomenbruch und Zelltod nur in der Zelle.