Physik verstehen 4, Schulbuch

88 4 Radioaktivität und Strahlungsarten 1. Wie kann man die Strahlung radioaktiver Stoffe nachweisen? Als erstes Mittel zum Nachweis der Strahlung radioaktiver Stoffe nutzte bereits Becquerel die Schwärzung einer Fotoplatte (  Seite 87). Die Strahlung radioaktiver Stoffe kann auch Lichtblitze in Leuchtstoffen (zB Zinksul d) erzeugen. Früher enthielten die Leuchtziffern von Uhren das radioaktive Element Radium. Heute gibt es vereinzelt Uhren, die das Wasserstoffisotop Tritium als Gas in einem Röhrchen mit Leuchtfarbe enthalten. Tritt die Strahlung radioaktiver Stoffe durch die Luft, wird die Luft ionisiert . Das bedeutet, dass Elektronen aus der Atomhülle gelöst werden und dadurch Ionen entstehen. Die elektrisch geladenen Teilchen können zB ein Elektroskop entladen . Die Strahlung radioaktiver Stoffe ist eine „ionisierende Strahlung“ . Hans Geiger und Walther Müller entwickelten 1928 ein Zählrohr für ionisierende Strahlung (Abb. 88.2 und 88.3). Dringt Strahlung in das Zählrohr, werden die Atome des Füllgases (Argon oder Krypton) in positiv geladene Ionen und Elektronen gespalten. Dadurch werden Stromstöße ausgelöst, die als Knacken oder Piepsen hörbar werden und ein Zählwerk betätigen. 2. Welche Strahlungsarten aus radioaktiven Stoffen gibt es? Zwischen zwei elektrisch geladenen Platten (oder Magnetpolen) lässt sich der positive Teil der Strahlung ( α ) zum Minuspol (Südpol), der negative ( β ) zum Pluspol (Nordpol) und der neutrale ( γ ) gar nicht ablenken (Abb. 88.4). Wie ein Betastrahler! (Abb. 88.6)  E1 Halte einen starken Magneten an den Bildschirm eines alten Fernsehers mit Bildröhre. Die Elektronen, die das Bild am Schirm erzeugen, werden durch das Magnetfeld – wie die Betastrahlung in Abb. 88.4 – abgelenkt. Die Strahlung radioaktiver Stoffe wirkt ionisierend , da sie Elektronen aus der Atomhülle schlägt. Sie kann nachgewiesen werden durch: • die Schwärzung von Fotopapier , • das Leuchten von zB Zinksul d- Leuchtstoffen , • die Entladung von Elektroskopen , • die Erzeugung von Stromstößen im Geiger-Müller-Zählrohr . M 88.2 Geiger-Müller-Zählrohr Kondensator Verstärker Isolierung Metallrohr radioaktiver Stoff Fenster Gasfüllung Metalldraht Widerstand Lautsprecher Zählwerk 88.3 Schema eines Geiger-Müller-Zählrohrs Alphastrahlung aussendende Stoffe geben Helium-Atomkerne ab. Betastrahlung entsteht durch die Umwandlung von Neutronen in Protonen und Elektronen im Atomkern. Gammastrahlung besteht aus elektromagnetischen Wellen. M V1 88.1 Alte Uhr mit Radiumleuchtziffern Infobox: α -Strahlung: Bruchstücke (He-4-Kerne) großer Atomkerne β -Strahlung: ein n 0 wandelt sich um, ein e – wird aus dem Kern geschleudert γ -Strahlung: entsteht, wenn angeregte Atomkerne schwingen a a b b g g N S 88.4 Ablenkung von α -, β -, γ -Strahlung in einem Magnetfeld p + e − e − n 0 He 4 2 a b g g 88.5 Die Entstehung von α -, β -, γ -Strahlung 88.6 Wie ein Betastrahler!  Arbeitsheft-Seite 45 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum d s Verlags öbv