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Die Natürliche Radioaktivität

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by

David Guetta

on 18 February 2014

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Transcript of Die Natürliche Radioaktivität

Natürliche Strahlungsquellen
Kosmische Strahlungen(Höhenstrahlung)
kosmische Strahlungen sind Strahlungen aus dem Weltraum (Bsp. die Sonne)
werden in primären und sekundären Strahlungen unterteilt
primäre kosmische Strahlungen sind sehr energiereiche Strahlungen
sie bestehen 84% aus Protonen,12% Heliumkerne und 4% andere Kerne
Teilchen der Strahlungen reagieren mit den Gasteilchen unserer Erdatmosphäre
Strahlungen werden abgeschwächt --> Sekundärstrahlung entstehen
diese kann man auf unserer Erde messen
Mensch: 0,3 mSV/ Jahr der kosmischen Strahlungen ausgesetzt
in höheren Regionen bis 1,2 mSV/Jahr

Terrestrische Strahlungen
terrestrische Strahlungen sind die natürliche vorkommende radioaktive Strahlungen in Boden und Gestein
entsteht durch den Zerfall von Radionukliden(Uran,Thorium,Kalium)
Mensch: 0,4mSV/Jahr der terrestrischen Strahlung ausgesetzt
kann schwanken, hängt regional ab

Radon
Radon ist ein radioaktives Edelgas
entsteht als Zwischenprodukt der Zerfallsreihe von Uran und Thorium-->Über Radium-->Radon
Gas ist in der Luft die wir einatmen, diese wird im Atemtrakt ausgefilltet und schädigt das Lungengewebe durch Alphastrahlungen(10% Lungenkrebs)
1,1mSV/Jahr
Zerfallsreihe
Anwendungen
Was ist Radioaktivität?
Strahlungsarten
Alpha- Strahlung
-Der Atomkern emittiert zweifach positiv geladene Heliumkerne
Gliederung
1.Was ist Radioaktivität?
2.Allgemeines zur Natürlichen Radioaktivität
3.Strahlungsarten
4.Zerfallsreihe
5.Strahlungsquellen
6.Anwendungen
7.Merksatz
8.Quellen
Die Natürliche Radioaktivität
Allgemeines zur Natürlichen Radioaktivität
je nach dem, ob die radioaktiven Nuklide (Radionuklide) in der Natur vorkommen oder künstlich durch Kernreaktionen hergestellt werden, unterscheidet man Natürliche oder Künstliche Radioaktivität
es gibt 334 verschiedene Nuklide, die in der Natur vorkommen
davon sind 262 Nuklide nicht-radioaktiv, also stabil
die andere 72 Nuklide sind mehr oder weniger instabil und bilden die Natürliche Radioaktivität
natürlicher radioaktiver Kernzerfall findet hauptsächlich bei den Elementen mit hoher Kernladungszahl statt, da sie instabil sind(Grund: Protonenanhäufung) ab 84
alle radioaktiven Elemente müssen entweder genauso alt sein wie die Erde selbst(unendliche Halbwertszeit) oder sie werden kontinuierlich durch natürliche Vorgänge gebildet
Einheiten
Das Becquerel Bq (früher Curie) ist das Maß der Aktivität. 1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde.
Das Sievert Sv (früher Rem) ist das Maß für die biologische Wirkung (auch Äquivalenzdosis) der ionisierenden Strahlung. 1 Sv = 1 J / kg.
Beta-minus-Strahlung
-Ein Neutron aus dem Atomkern zerfällt in ein Proton und in ein Elektron
Radioaktivität ist die Eigenschaft von Atomkernen sich spontan in andere umzuwandeln(Kernzerfall)-->es finden Elementumwandlungen statt
es tritt eine Strukturveränderung des Atomkerns auf
dabei wird Energie in Form von Teilchen oder Strahlung frei
-->Ursache: Instabilität der Kerne (Nuklide), die wiederum an einem Überschuss von Protonen oder Neutronen liegt
-Die Masse des Atoms verringert sich um 4u und die Ladung wird zweifach negativer
-Die Reichweite ist sehr gering
-Gefahr herrscht nur bei inkorporierten Stoffen

Gamma-Strahlung
-Wird bei sowohl Alpha- als auch bei Beta-Zerfall freigesetzt
-Nach einem Zerfall ist der Atomkern in einem angeregten Zustand
-Durch die Emission von Photonen kehrt der Kern in seinen Grundzustand zurück
-Die Photonen durchdringen fast alle Materialien, aber werden teilweise durch Blei abgeschirmt
Beta-Strahlungen
-Das Elektron wird dabei abgestoßen (und ein Antineutrino)
-Die Masse bleibt gleich und die Ladung wird einfach positiver
Beta-plus-Strahlung
-Ein Proton wandelt sich in ein Positron (positiv geladenes Elektron) und in ein Neutron (und in ein Elektron Neutrino) um
-Das positiv geladene Elektron wird dabei abgestoßen
-Die Ladung wird einfach negativer und die Masse bleibt gleic
h

Die ionisierende Strahlung, die auf uns einwirken kann, entsteht unter anderem durch Zerfallsreihen, wovon in der Natur drei Stück vorkommen: Thorium-Reihe, Uran-Actinium-Reihe, Uran-Radium-Reihe. Aus einem radioaktiven Kern entsteht durch den Zerfallsvorgang wiederum ein Kern, der selbst radioaktiv ist und weiter zerfällt. So eine Folge, die über viele Schritte mit vielen beteiligten Nukliden verlaufen kann, endet letztlich, wenn ein stabiles Nuklid entsteht. Man nennt sie eine radioaktive Zerfallsreihe.
Quellen

http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umat/radioaktiv_natuerlich/radioaktivitaet.htm#2.1
http://umweltinstitut.org/radioaktivitat/allgemeines/naturliche-radioaktivitat-1030.html
http://www.wurdon.de/?page=radioactive2#lebensmittel
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/1/14/Radura_Symbol.svg/220px-Radura_Symbol.svg.png
http://www.bfs.de/de/ion/radon/einfuehrung.html
http://radioaktivitaet.npage.de/terrestrische-strahlen.html
http://www.kernfragen.de/kernfragen/lexikon/s/strahlung_kosmische.php
http://www.wissen.de/thema/radioaktive-elemente
Merksatz

Jeder Mensch ist den natürlichen Strahlenbelastungen von 2,1 mSv/Jahr (Millisievert pro Jahr) ausgesetzt.
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