KernphysikNutzen und Gefahren

Name: Gabriel Bezerra AndradeDatum: 24.02.2015

Gliederung

1. Entdeckung der natürlichen Radioaktivität…3 2. Arten der Kernstrahlung......................................4

2.1 α-Strahlung2.2 β-Strahlung2.3 γ-Strahlung2.4 Halbwertszeit...................................................5

3. Anwendungen der Kernstrahlung.......................63.1 In der Medizin

4. Aufbau und Wirkungsweise des Kernreaktors.7 4.1 Aufbau und Wirkungsweise des Kernreaktors4.2 Schutz- und Regelungseinrichtungen.............8

5. Kernkraftwerke – Nutzen und Gefahren............95.1 Kernkraftwerke5.2 Wasserkraftwerke5.3 Windkraftwerke..............................................10

6. Quellenangaben..................................................11

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1. Entdeckung der natürlichen Radioaktivität

Marie Curie war die Entdeckerin der Radioaktivität und die Einheit der Radioaktivität trug Jahrelang ihren Namen (Curie-Einheit).1894 wurde sie Assistentin des Physikers Becquerel. Seit Beginn ihrer Forschung war sie davon überzeugt, dass neue Elemente, von denen bisher unbekannte Strahlen ausgingen existieren.Im Jahr 1896 entdeckte Becquerel die Strahlung des Elements Uranium und da war Marie Curie davon überzeugt, dass sich die Strahlung auch bei anderen Elementen nachweisen lässt.Im Jahre 1898 gelang es beiden in einem improvisierten Laboratorium, zwei Elemente, Polonium und Radium, nachzuweisen und die Strahlung wurde von ihr als radioaktiv bennant.

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2. Arten der Kernstrahlung

2.1 α-Strahlung

α-Strahlung besteht aus Helium-Kernen. Aufgrund ihrer hohen Masse und Ladung haben α-Teilchen nur eine geringe Reichweite und Eindringtiefe in Materie. Sie werden von den obersten Hautschichten komplett abgeschirmt. Gefährlich sind α-Strahler allerdings, wenn sie, z. B. durch die Nahrung, in den Körper gelangen.

2.2 β-Strahlung

β-Strahlung besteht aus Elektronen (β - - Strahlung) bei der Umwandlung eines Neutrons in ein Proton (β - ), bzw. Positronen (β + -Strahlung), die bei der Umwandlung eines Protons in ein Neutron (β + ) freiwerden. Die Reichweite kann, je nach Isotop, deutlich größer als die von α-Teilchen sein.

2.3 γ-Strahlung

γ-Strahlung besteht aus elektromagnetischen Wellen (Photonen), die entstehen, wenn ein z. B. durch einen vorangegangenen α-Zerfall energetisch angeregter Kern Energie aussendet. Im Gegensatz zur α- oder β-Strahlung zerfällt beim γ-Zerfall der Kern nicht zu einem anderem Isotop, verändert also seine Protonen- und Neutronen-Zahl nicht. γ-Strahlung lässt sich nur schwer abschirmen (z. B. durch Blei) und kann den menschlichen Körper durchdringen.

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3. Anwendungen der Kernstrahlung

3.1 In der Medizin

- Diagnose: Zur Diagnose bei bestimmten Organen werden Patienten

radioaktive Präparate gespritzt oder von Patienten getrunken.

- Heilbehandlung mithilfe radioaktiver Strahlung: Besonders bei Krebsbehandlung Zur Behandlung von Tumoren

- Kuren mit Anwendung von Radioaktivität Anwendung von radioaktiver Strahlung als Kur umstritten.

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4. Aufbau und Wirkungsweise des Kernreaktors

4.1 Aufbau und Wirkungsweise des KernreaktorsDie Wirkungsweise geht es bei der Erzeugung elektrischer Energie durch Generatoren um die Bereitstellung von Wasserdampf als Antriebsmittel von Turbinen. Es wird Wärmeenergie in elektrische Energie über mehrere Stufen umgewandelt.

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2.4 Halbwertszeit

Die Zeitspanne, nach der eine mit der Zeit abnehmende Größe die Hälfte des anfänglichen Werts erreicht nennt man Halbwertszeit. Bei Wachstum spricht man entsprechend von Verdoppelungszeit oder (in der Biologie) von Generationszeit.

Es gibt 3 Arten der Halbwerszeit:

Physikalische Halbwertszeit- Die Halbwertszeit ist die Zeitspanne, in der die Menge und

damit auch die Aktivität eines gegebenen Radionuklids durch den Zerfall auf die Hälfte gesunken ist.

Effektive Halbwertszeit- Die effektive Halbwertszeit ist die Zeitspanne, innerhalb deren

die halbe Menge eines inkorporierten Radionuklids verschwindet.

Biologische Halbwertszeit- Biologische Halbwertszeit ist die Zeitspanne, in der in

einem Organismus der Gehalt einer inkorporierten Substanz durch die Wirkung aller beteiligten biologischen Prozesse auf die Hälfte abgesunken ist

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5. Kernkraftwerke – Nutzen und Gefahren

5.1 Kernkraftwerke

Nutzung:

- Energie

- Kernwaffen

Gefahren:-nicht kontrollierbar-Extrem teuer f ür den Steuerzahler-Proliferation von Kernwaffen

5.2 Wasserkraftwerke

Nutzung:-Energie-Getreidemühen

Gefahren:-Die Wasservorräte werden immer knapper

5.3 Windkraftwerke

Nutzung: -Energie

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Gefahren-Der Wind ist nicht immer da, also keine zuverlässige Energiequelle.

-Der Wind reicht alleine nicht aus.-Wind last sich nicht speichern.

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6. Quellenangaben

Entdeckung der natürlichen Radioaktivität:

http://medienwerkstatt-online.de/lws_wissen/vorlagen/showcard.php?id=3412&edit=0

Arten der Kernstrahlung:

http://www.ikp.uni-koeln.de/user/rschulze/files/Documents/Poster%20-%20Radioaktivit%C3%A4t.pdf

Anwendungen der Kernstrahlung:http://www.doktus.de/dok/46528/uebersicht---anwendung-von-kernstrahlung-in-der-medizin.html

Aufbau und Wirkungsweise des Kernreaktors:http://sandphysik.de/pdf/kern7.pdf

Halbwertszeit: http://flexikon.doccheck.com/de/Halbwertszeit

Kernkraftwerke – Nutzen und Gefahren:http://www.eduvinet.de/eduvinet/wachten.htm#3.3.2

Schutz- und Regelungseinrichtungen:

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4.2 Schutz- und Regelungseinrichtungen

Sicherheitsbarrieren (Spaltstoffe sind in den Metallhüllen der Brennstäbe eingeschlossen)

Stählerner runder Sicherheitsbehälter der dem Reaktor seine Form gibt

Außerherum befindet sich eine 1 Meter dicke Betonwand Ausgestattet mit modernen Sicherheitssystemen und mehreren

Sicherheitsscans sowie die anschliessende Überprufung auf radioaktive Stoffe auf der Kleidung

Reaktor wird ständig kontrolliert und gewartet 2 voneinander unabhängige Abschaltsysteme für den Notfall

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