90 KOMPETENZCHECK 4.103 Reaktorkatastrophe in Tschernobyl Am 26. April 1986 ereignete sich in Tschernobyl, einem Ort im Norden der Ukraine, eine Nuklearkatastrophe, die als erstes Ereignis in die höchste Kategorie „katastrophaler Unfall“ eingeordnet wurde. Dabei wurden große Mengen an radioaktiven Substanzen freigesetzt, die in die Erdatmosphäre gelangten und in Form von radioaktiven Niederschlägen auch viele Gebiete in Europa kontaminierten und somit gesundheitliche Schäden bei Mensch und Tier zur Folge hatten. Insbesondere wurden bei diesem Unfall große Mengen an radioaktivem Jod-131 freigesetzt. Dieses lagert sich beim Menschen in der Schilddrüse ab und ist für das Entstehen von Krebserkrankungen verantwortlich. Das Zerfallsgesetz für die Masse m von Jod-131 lautet: m (t) = m 0 · 0,917 t (t in Tagen) a) 1) Gib an, wie viel Prozent der jeweils vorhandenen Jod-131-Masse in einem Tag zerfallen! 2) Berechne, wie viel Prozent der jeweils vorhandenen Jod-131-Masse jeweils pro Stunde zerfallen! b) 1) Berechne, wie viele Tage nach dem Reaktorunfall die jeweils vorhandene Jod-131-Masse auf unter ein Promille ihres ursprünglichen Werts gesunken ist! 2) In der Grafik ist der Graph der Funktion m dargestellt. Markiere auf der Zeitachse ein Intervall, in dem die Masse m um 40% abgenommen hat! t m(t) m m0 0 c) 1) Gelangt über die Nahrung, das Trinkwasser oder die Luft radioaktives Material in den Körper, dann wird ein Teil im Gewebe gespeichert, ein Teil wieder abgebaut bzw. ausgeschieden. Die Zeitspanne, bis sich die Menge des aufgenommenen radioaktiven Stoffs im Organismus auf die Hälfte reduziert hat, nennt man biologische Halbwertszeit. Für Jod-131 beträgt diese ca. 80 Tage. Gib das Zerfallsgesetz für den biologischen Abbau mit Hilfe der Basis e an! 2) Wir bezeichnen die Halbwertszeit von Jod-131 mit τ und die biologische Halbwertszeit mit τ b . Gib einen Zusammenhang zwischen τ und τ b an! Aufgaben vom Typ 2 R AG-R 2.1 FA-R 5.1 FA-R 5.2 FA-R 5.3 AG-R 5.5 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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