Aufgaben zur Halbwertszeit (ohne Formeln)

Aufgabe 1:


Anna

Als Anna ein Referat über die Halbwertszeit hielt, ließ sie ihre 30 MitschülerInnen aufstehen und eine Münze werfen. Jeder, der eine Zahl geworfen hatte, war sozusagen zerfallen und musste sich wieder setzen. Nach der ersten Wurfserie (innerhalb einer Halbwertszeit) waren 14 Atomkerne zerfallen, die restlichen 16 warfen wieder eine Münze. Nach 2 Halbwertszeiten standen nur mehr 8 MitschülerInnen. Diese warfen wieder die Münze usw. bis alle saßen, d.h. "zerfallen" waren.

Was hältst du von Annas Modell für den radioaktiven Zerfall?

Aufgabe 2: Radioaktive Atomkerne und ihre Lebensdauer
Nehmen wir 16 Gramm Cäsium 137 mit einer Halbwertszeit von rund 30 Jahren
Nach 30 Jahren  haben wir noch 8 Gramm, nach 60 Jahren 4 Gramm , nach 90 Jahren 2 Gramm und nach 120 Jahren 1 Gramm

Geben wir zu dem einen Gramm mit einem Lebensalter von 120 Jahren noch einmal 15 Gramm Cäsium 137 hinzu. Zerfallen die Atomkerne des 120 Jahre alten Cäsiums 137 früher als die "neuen" Atomkerne?

Aufgabe 3:
Warum ist es nicht möglich vorauszusagen, nach welchem Zeitraum eine bestimmte Menge radioaktives Material vollständig zerfallen ist.

Aufgabe 4:
Warum sehen die Ergebnisse bei zwei verschiedenen Durchläufen des Java Applets von Walter Fendt anders aus?

Aufgabe 5:
Wie lange dauert es ungefähr, bis von einer größeren Menge Radium-226 etwa 90% zerfallen sind.
Halbwertszeit von Radium-226: 1600 Jahre 

Aufgabe 6:
Bei der Therapie von entzündlichen Prozessen wie z.B. Rheuma der großen Gelenke (Schulter, Knie) wird Yttrium 90 mit einer Halbwertzeit von rund 64 Stunden verwendet. Quelle.

a) Nach welcher Zeit sind 3/4 der Nuklide Yttrium 90 zerfallen?

b) Wann sind 93,75% zerfallen?

Aufgabe 7:
Radongas (Rn 222) ist ein natürliches, farb- und geruchloses radioaktives Edelgas und leuchtet im Dunkeln. Es ist ein Zerfallsprodukt von Uran 238 mit einer Halbwertszeit von 3,8 Tagen.
Gibt man in einen Behälter die doppelte Menge Radongas, dann wird die Halbwertszeit
a) halbiert    b) verdoppelt    c) gleich bleiben

Aufgabe 8:
Das Kohlenstoffisotop hat eine Halbwertszeit von 5 736 Jahren.
Wie lange dauert es, bis von einer bestimmten Menge des Isotops 7/8  zerfallen sind?

Aufgabe 9:
Cäsium-137 hat eine Halbwertszeit von 30 Jahren (30a). 
a) Welcher Bruchteil der Atomkerne ist nach 60 Jahren noch nicht zerfallen?

b) Welcher Bruchteil ist nach 90 Jahren zerfallen?

Aufgabe 10:
Jod-131 hat eine Halbwertszeit von rund 8 Tagen

a) In einer Jod 131 Quelle finden zu Beginn der Beobachtungen 12000 Zerfälle in einer Sekunde statt
Wie viele Zerfälle beobachtet man noch nach 48 Tagen?

b) Zu Beginn hat man x Gramm des Jod Isotops. Wie viel sind davon nach 24 Tagen noch übrig?

c) Wie lange dauert es bis von 20 Gramm des Jod Isotops nur mehr 2,5 Gramm übrig sind

Zerfallsreihen
E-Mail: BRG Ried i. I - Physikauswahl Aktualisiert am 27.11.2008