Sexl Physik 8, Schulbuch

Weiterführende Fragestellungen 1 KERNPHYSIK 1 Das Institut für Radiumforschung der Akademie der Wissenschaften in Wien war in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts berühmt für seine Forschungsergeb- nisse. Informiere dich über die Geschichte dieses Insti- tuts und die dort tätigen Forscher und Forscherinnen. 2 Zur Biografie Marie Curies gibt es zahlreiche Bücher. Berichte über die Geschichte dieser Frau in einem Refe- rat. Welche physikalischen und zeithistorischen Aspek- te sind hier von Bedeutung? 3 Finde Beispiele für bedeutsame Erkenntnisse, die durch radioaktive Altersbestimmung erhalten wurden. 4 Organisiere mit deiner Klasse einen Besuch am For- schungsreaktor des Atominstituts der Technischen Uni- versität Wien. 5 Organisiere mit deiner Klasse einen Besuch am Vienna Environmental Research Accelerator (VERA) der Univer- sität Wien. Falls das nicht möglich ist, informiere dich über das Internet (und/oder persönliche Kontakte per E-Mail) über die Forschungsarbeiten am VERA. 6 Informiere dich über die Nutzung ionisierender Strah- lung in der Medizin. Ein Besuch in der nuklearmedizini- schen Abteilung eines Spitals kann hier nützlich sein. 7 Sollen finanzielle Mittel eher in die Entwicklung erneu- erbarer Energien oder in die Kerntechnik fließen? Infor- miere dich über das EU-Programm EURATOM. Finde heraus, wofür das EURATOM-Budget verwendet wird. 8 Kernwaffen stellen nach wie vor eine Bedrohung der Menschheit dar. Informiere dich über neuere Entwick- lungen auf diesem Gebiet. 9 Welche Institutionen in deinem Umfeld sind für Strah- lenschutzmaßnahmen verantwortlich? Erkundige dich über Maßnahmen im Notfall. 10 Bildet zwei Gruppen (Befürworter und Gegner) und dis- kutiert die Nutzung der Kernenergie. 2 TEILCHENPHYSIK 1 Mit welchen Instrumenten wurde die kosmische Strah- lung 1912 entdeckt? 2 Mit welchen Methoden wird heute die kosmische Strahlung erforscht, welche Frage steht im Mittel- punkt? 3 Recherchiere zu einem der großen Detektoren am CERN, welche Institute beteiligt sind. Wie ist die Zusam- menarbeit organisiert? 4 Recherchiere den Aufbau eines der großen Detektoren am CERN. Wodurch macht sich ein Higgs-Teilchen im Detektor bemerkbar? 5 Wie wäre ein Universum aus Antimaterie beschaffen? 6 Wenn man das Elektron eines Wasserstoffatoms durch ein Myon ersetzt, entsteht ein sog. myonisches Atom. Welche Eigenschaften ändern sich dabei? Warum un- tersucht man solche Atome? 7 Die uns bekannte Materie ist aus Fermionen aufgebaut. Welche wichtigen Konsequenzen ergeben sich daraus in Kombination mit dem Pauli-Prinzip? Wie wäre eine Welt beschaffen, die aus Bosonen aufgebaut wäre? 8 George Zweig schlug im selben Jahr wie Murray Gell- Mann, das Quarkmodell vor. Vergleiche die Biografien der beiden Menschen, welche Schlüsse liegen nahe? 9 Welche Bedeutung hat die Beziehung E = mc 2 für die Teilchenphysik? 10 Welche Bedeutung hat der Erhaltungssatz der elektri- schen Ladung? 98.1 Mit dem Compact-Muon-Solenoid-Detector (CMS,  65.4) werden die Eigenschaften des Higgs-Teilchens und der Quarks am LHC-Beschleu- niger (CERN) in Kollisionen von Protonen bzw. Blei-Ionen untersucht. Im Zentrum ist die größte bisher gebaute, supraleitende Magnetspule (13m lang, 6m Durchmesser, Bild bei der Montage), die bei –270 °C mit einem Strom von 18 000A ein hohes Magnetfeld erzeugt. Umgeben ist die Spule von mehreren Schichten aus Stahl (rot) mit eingebetteten Nachweis­ geräten für geladene Teilchen. Deren Bahnen werden im Magnetfeld gekrümmt, wodurch ihre Energie bestimmt werden kann. Im Bild fehlen noch innerhalb der Spule die Vakuumrohre der Teilchen mit ihrem Kreuzungspunkt im Zentrum und die zahllosen kleinen Detektoren zur Bahnbestimmung der erzeugten Teilchen. Weitere Information: http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=cms und http://www.hephy.at/innovation/detektorentwicklung/  98 AKTUELLE FORSCHUNG Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlag öbv