MINT lernen

Atom- und Kernphysik

Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren: Formel kennen, Werte einsetzen, ausrechnen — Kernaufbau, Zerfallsgleichungen, Aktivität, Dosis und Halbwertszeit.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Aufgabenblock — AFB I

Diese Übung deckt das ganze Thema Atom- und Kernphysik ab: Kernaufbau und Isotope, α- und β-Zerfall, Aktivität, Dosis und Halbwertszeit. Du löst 10 Standardaufgaben der Anforderungsstufe AFB I (Reproduzieren) — also: Formel kennen, Werte einsetzen, ausrechnen. Diese Aufgaben sind die sicheren Punkte in jeder Klassenarbeit. Achte auf die Einheiten: Bq beschreibt die Quelle, Gy und Sv beschreiben die Wirkung. Bei jeder Aufgabe gibt es bei Bedarf eine Formel-Erinnerung und eine Lösung.

A1
Isotop — Neutronenzahl bestimmen
AFB I

Das Chlor-Isotop 3517Cl hat die Nukleonenzahl A = 35 und die Kernladungszahl Z = 17. Gib die Neutronenzahl N im Kern an und die Anzahl der Elektronen in der Hülle des neutralen Atoms.

Neutronen
Elektronen
Kernaufbau: A = Z + N, also N = A − Z. Die Kernladungszahl Z ist die Protonenzahl; im neutralen Atom sitzen genauso viele Elektronen in der Hülle.
Lösung anzeigen
N = A − Z = 35 − 17 = 18 Neutronen
Elektronen = Z = 17 Elektronen
35 17 Cl A Z N = A − Z = ?
Nuklidschreibweise: A oben, Z unten
A2
Kernaufbau — Nukleonenzahl A
AFB I

Ein Eisenkern enthält Z = 26 Protonen und N = 30 Neutronen. Berechne die Nukleonenzahl A.

Nukleonen
Nukleonenzahl: A = Z + N. Nukleonen sind alle Kernbausteine zusammen — Protonen und Neutronen. Setze ein: A = 26 + 30.
Lösung anzeigen
A = Z + N = 26 + 30 = 56 Nukleonen
Das Nuklid ist also 5626Fe.
Z = 26 p N = 30 n A = ? Protonen und Neutronen = Nukleonen
Kern aus Protonen und Neutronen
A3
α-Zerfall — Tochterkern bestimmen
AFB I

Radium 22688Ra zerfällt durch α-Zerfall zu Radon (Rn). Gib die Nukleonenzahl A und die Kernladungszahl Z des Tochterkerns an.

Nukleonen
Protonen
α-Zerfall: Der Kern gibt einen Heliumkern 42He ab. Deshalb gilt A − 4 und Z − 2. Probe: die Summen oben und unten müssen links und rechts gleich sein.
Lösung anzeigen
A = 226 − 4 = 222
Z = 88 − 2 = 86
Gleichung: 22688Ra → 22286Rn + 42He. Probe oben: 222 + 4 = 226 ✓, Probe unten: 86 + 2 = 88 ✓
226 88 Ra α He-Kern A = ? Z = ? Rn α-Zerfall: A − 4, Z − 2
α-Zerfall von Radium-226

Wie war es?

Wie sicher fühlst du dich nach diesen 10 AFB-I-Aufgaben?