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Messung radioaktiver Strahlung

30 Aufgaben von AFB I bis III: Zählraten umrechnen und ablesen, Messreihen auswerten, Nettozählraten vergleichen und Messaufbauten prüfen.

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A1

Formel-Puzzle: Messreihe

AFB II

Stelle die Formeln für eine Messreihe auf: Es werden n Messungen von je t Sekunden Dauer gemacht, zusammen zählt das Gerät S Impulse. Lege die Kärtchen in Zähler und Nenner.

Ziehe die Kärtchen in den Zähler oder den Nenner — oder klicke ein Kärtchen und danach das Feld an. Mehrere Kärtchen in einem Feld werden multipliziert, Ablenker bleiben liegen. Tastatur: Tab zum Kärtchen, ↑ legt es in den Zähler, ↓ in den Nenner, Entf zurück.
Z =
t =
S =
Die Gesamtmesszeit ist n · t. Also Z = S : (n · t), t = S : (n · Z) und S = Z · n · t. Beispiel: 4 Messungen zu je 30 s mit zusammen 480 Impulsen geben Z = 480 : 120 s = 4 /s. N₀ passt in keine Formel.
Die Gesamtmesszeit ist die Anzahl der Messungen mal die Dauer einer Messung.
Z = S : (n · t). Die anderen Zeilen folgen durch Umstellen: t = S : (n · Z) und S = Z · n · t. Das Kärtchen N₀ bleibt übrig.
A2

Warum γ schwer zu zählen ist

AFB IIMix

Begründe, warum ein Zählrohr nur einen kleinen Teil der γ-Strahlung registriert: Lege die Bausteine in die richtige Reihenfolge. Zwei Bausteine gehören nicht in den Satz.

Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
Jedes Gerät braucht eine Ionisation, um ein Signal zu erzeugen. γ-Strahlung ionisiert nur selten; deshalb fliegen viele γ-Quanten ungezählt durch das Gerät. Ein dichter Kristall wie im Szintillationszähler ist hier empfindlicher als das Gas im Zählrohr.
Jedes Messgerät braucht eine Ionisation, um ein Signal zu erzeugen. Wie oft ionisiert γ-Strahlung?
Der Satz hat drei Teile: Ursache (ionisiert nur selten), Folge (selten ein Signal) und Wirkung auf die Messung (viele Quanten bleiben unbemerkt). Die Ablenker widersprechen dem Anfang.
A3

Die Nullrate berechnen

AFB I

Ohne Präparat registriert ein Zählrohr in 2 Minuten 36 Impulse. Wie groß ist die Nullrate Z0? Gib das Ergebnis in Impulsen pro Sekunde an.

Zählrate = Impulse geteilt durch Zeit in Sekunden.
2 Minuten sind 120 Sekunden: 36 : 120 = 0,3 Impulse pro Sekunde. Das ist der Nulleffekt dieses Raums – alle drei Sekunden ein Knacken, ganz ohne Präparat.
Rechne die Minuten zuerst in Sekunden um.
Z0 = 36 : 120 s = 0,3 /s.