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Aufgaben zur Atom-, Kern- und Teilchenphysik

Auf dieser Seite befinden sich Aufgaben zur Atom-, Kern- und Teilchenphysik. Jede Aufgabe besitzt eine Nummer, über welche sie durch die Suchfunktion jederzeit wieder aufgerufen werden kann. Dazu muss als Suchbegriff die Aufgabennummer mit einer Raute davor eingegeben werden, also z. B. #123. Die Aufgaben dieser Internetseite werden in jeder Session – also nach jedem Neustart des Webbrowsers oder nach jedem neuen Login – neu generiert. Bei den meisten Aufgaben bedeutet dies, dass sich einzelne Zahlenwerte verändern. Möchte man zu einem späteren Zeitpunkt erneut auf exakt dieselbe Aufgabe zugreifen, so sollte daher ein Screenshot angefertigt werden. Hinter den Eingabefeldern wird jeweils die Anzahl an Nachkommastellen angegeben. Zur Kontrolle der eigenen Rechnungen können außerdem bei vielen Aufgaben die Lösungen eingeblendet werden.

#546 | keine Lösung vorhanden · Einzelansicht · Projektoransicht · Fehler melden
Von einer Probe des radioaktiven Polonium-Isotops 210Po wird zu einem bestimmten Zeitpunkt die Strahlungsintensität gemessen. Genau 21 Tage später beträgt die Strahlungsintensität nur noch 90 % des ursprünglich gemessenen Werts.
a) Ermittle durch handschriftliche Rechnung die exponentielle Zerfallsfunktion in der Form $N(t) = N_0 \cdot a^t$.
Zerfallsfunktion (inkl. Lösungsweg):
b) Berechne die Halbwertszeit dieses Isotops.
Halbwertszeit: [1] Tage

#557 | Lösung anzeigen · Einzelansicht · Projektoransicht · Fehler melden
Der Zerfall des radioaktiven Caesium-Isotops 137Cs kann durch die Exponentialfunktion $N(t) = N_0 \cdot e^{-0{,}02297\cdot t}$ beschrieben werden. Dabei ist $t$ die Zeit in Jahren und $N_0$ die Masse der Probe zu Beginn der Messung (also zum Zeitpunkt $t = 0$).
a) Berechne die Halbwertszeit dieses Isotops!
Halbwertszeit: [2] Jahre
b) Bei der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl am 26. April 1986 gelangten ca. 26,6 kg dieses Isotops in die Umwelt. Welche Masse ist heute noch übrig?
Restmasse: [2] kg
c) Begründe, ob die folgende Aussage richtig oder falsch ist: „Nach der doppelten Halbwertszeit ist ein radioaktiver Stoff vollständig zerfallen.“

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#597 | Lösung anzeigen · Einzelansicht · Projektoransicht · Fehler melden
Bei Gammastrahlung mit einer Energie von 0,5 MeV beträgt die Halbwertsschichtdicke von Blei 3,85 mm. Das ist jene Dicke, die eine Bleiplatte haben muss, um 50 % der eintreffenden Strahlung abzufangen. Wie dick muss eine Bleiplatte sein, sodass nur noch 1.5 % der Strahlung hindurchgelassen werden?
Dicke: [2] mm
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