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Referat
Physik

Gymnasium Berlin

2+,Dr.,2013

David D. ©
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ID# 33713







Bibliotheksprojekt über Radioaktivität

Was ist Radioaktivität – Tschernobyl – Radioaktiver Müll


Gliederung

Radioaktivität 

·         Was ist Radioaktivität?

·         Strahlenarten (verschiedene Arten)

·         Eigenschaften

·         Wirkung

·         Entdeckung

·         Vorteile/Nutzen und Nachteile/Gefahren

Tschernobyl

·         Wie kam es dazu?

·         Betroffene

·         Folgen für den Rest der Welt

Radioaktiver Müll

·         Allgemeines

·         Auswirkungen

·         Zerfall und Halbwertszeiten

Fazit


Was Ist Radioaktivität?

Radioaktivität ist die Eigenschaft bestimmter Atomkerne ohne äußere Einwirkung  (Wärme, Druck etc.) unter der Abgabe von Strahlen zu zerfallen. Dabei treten drei verschiedene Strahlungsarten auf:[1] (Brockhaus: Radioaktivität)

1)    α- Strahlung:

 


[2]

Alphastrahlen sind Teilchenstrahlen, sie bestehen aus Heliumatomen (alpha-Teilchen). Sie besitzen zwei Protonen und zwei Neutronen im Kern. “Entsteht so ein alpha-Teilchen, so senkt sich die Kernladungszahl um  zwei und die Massezahl um vier ab (Atom des radioaktiven Stoffes ) und gibt ein Heliumatom ab.“[i][3] Doch diese Strahlung hat nur eine sehr kurze Reichweite und ist die schwächste der drei Strahlungen.

Sie kann gerade mal 4-6 cm weit in der Luft fliegen und nicht einmal ein Blatt Papier durchdringen.[4] 


[5]


2)    β-Strahlung:

                                               [6]


„Beta-Strahlung besteht aus Elektronen, die vom Atomkern unter Umwandlung eines Neutrons in ein Proton ausgesandt werden.“[7] Sie hingegen besitzt eine weitaus größere Reichweite im Gegensatz zur alpha-Strahlung. Diese reicht in der Luft bis zu mehrere Meter weit, zudem kann sie Papier durchdringen.

Doch eine ca. 3mm dicke Aluminiumfolie kann auch beta-Strahlung  nicht mehr durchdringen.[8] 

Doch bei der beta-Strahlung wird  zudem in beta+ und beta- Strahlung unterschieden. Es gibt drei verschiedene Arten des beta-Zerfalls:

1.    Abgabe eines Elektrons und eines Antineutrinos (n1 => 1p1 + e- ); beta -

2.    Abgabe eines Positrons und eines Neutrinos; beta +

3.    b-Zerfall geschieht durch Einfangen eines Hüllelektrons durch den Kern[9]


1)     [10]  (betaminus-Zerfall)

       2)            (betaplus-Zerfall)


3)    γ- Strahlung:

                                 [11]

Gammastrahlung ist eine kurzwellige, elektromagnetische Strahlung, die oft zusammen mit β- oder α- Strahlung ausgesendet wird. Der Kern geht dabei von einem angeregten Zustand in einen energieärmeren über und gibt dabei die γ- Strahlung ab. Sie besitzt im Vergleich zu den anderen Strahlungen das mit Abstand größte Durchdringungsvermögen, da sie nicht von Aluminium und Blei ab.....

·         Aufbewahrung ist nicht zu 100% sicher, da immer Strahlen austreten können [21]

Tschernobyl (Radioaktiver Super Gau)

Was passierte?

Die Katastrophe ereignete sich 1986 im sowjetischen Kernkraftwerk Tschernobyl. Das Unglück zog ca. 100.000 Tote mit sich. Am 26. April 1986 um 1.23 Uhr explodierte der Reaktor 4 des Kernkraftwerkes, wodurch  viel Radioaktivität nach außen entweichen konnte.

Es sollte ein Test durchgeführt werden, bei dem überprüft werden sollte, was passieren würde, wenn der Strom ausfallen würde. Dabei braucht der Notstrom ca. 50 Sekunden zum Hochfahren, doch auch in dieser Zeit müssen die Reaktoren gekühlt werden. Da der Test einen Tag verfrüht stattgefunden hatte, waren die Arbeiter nicht darauf vorbereitet und es kam zur Explosion. [22]


Betroffene:

Betroffen waren viele Länder in Europa (geschätzte 40% Europas wurde durch die radioaktiven Wolken verstrahlt), da die radioaktiven Wolken über ganz Europa zogen. Insgesamt wurden in Europa rund 200.000 Quadratkilometer stark radioaktiv verseucht.

Dazu gehörten Polen, Österreich, Norditalien, Skandinavien, Süddeutschland, Tschechien und Weißrussland. [23]

Folgen:

Heute sind noch viele Gebiete radioaktiv verseucht. So kann in Tschernobyl heute noch kein Mensch leben. In Bayern sollte man besser keine Pilze aus dem Wald zu essen, da diese immer noch radioaktiv verstrahlt sind. Zudem sind selbst heutzutage noch gesundheitliche Schäden bei den Nachkommen der dort ehemals lebenden Personen festzustellen.

Auch gelten weiterhin in vielen Ländern Einschränkungen für den Transport, bei der Produktion und dem Verzehr von Lebensmitteln aus d.....

Mittel- und hochradioaktive Abfälle sind schwer zu entsorgen. Da sie eine lange Halbwertszeit besitzen, muss ein sicherer Ort gefunden werden, an dem diese Stoffe über tausende Jahre sicher gelagert werden können. [25]  


Halbwertszeiten:

Nuklid

radioaktives Element

Halbwertszeit

128Te

Tellur

ca. 7·1024 (7 Quadrillionen) Jahre

82Se

Selen

ca. 1,08·1020 (108 Trillionen) Jahre

209Bi

Bismut

ca. 1,9·1019 (19 Trillionen) Jahre

232Th

Thorium

14,05 Mrd. Jahre

238U

Uran

4,468 Mrd. Jahre

235U

Uran

704 Mio. Jahre

129I

Iod

15,7 Mio. Jahre

237Np

Neptunium

2,144 Mio. Jahre

99Tc

Technetium

211100 Jahre

239Pu

Plutonium

24110 Jahre

226Ra

Radium

1602 Jahre

241Am

Americium

432,2 Jahre

238Pu

Plutonium

87,74 Jahre

137Cs

Caesium

30,17 Jahre

90Sr

Strontium

28,78 Jahre

3H

Tritium

12,32 Jahre

60Co

Cobalt

5,3 Jahre

35S

Schwefel

87,5 Tage

32P

Phosphor

14,3 Tage

131I

Iod

8,02 Tage

222Rn

Radon

3,8 Tage

223Fr

Francium

22 Minuten

223Th

Thorium

0,6 Sekunden

212Po

Polonium

0,3 Milisekunden

8Be

Beryllium

6,7 · 10-17 s (67 Trillionstelsekunden)

[26]


Erklärung:

„Als Halbwertszeit wird die Zeit bezeichnet, bei der die Strahlungsintensität, also die Anzahl der Zerfälle pro Sekunde einer radioaktiven Substanz, sich auf die Hälfte reduziert hat und die radioaktive Strahlung entsprechend, abnimmt.“ Durch die Tabelle wird dargestellt, wie lange es dauert, bis sich die Strahlungsintensität der radioaktiven Stoffe halbiert.

Manche Stoffe müssen somit nur gelagert werden, bis die Strahlungsintensität soweit abnimmt, dass sie nicht mehr gefährlich für die Umwelt ist. Zum Beispiel Tellur, welches eine Halbwertszeit von 7 Quadrillionen Jahre hat, zeigt, dass manche Stoffe sich nach Verbrauch nur häufen, da der Zerfall zu lange dauert. [27]



.....

Doch die Kernkraft ist aus dem heutigen Leben auch nicht mehr wegzudenken, da sie wesentlich mehr und preiswerteren Strom erzeugt als jedes andere konventionelle Kraftwerk. Aufgrund des hohen Energieverbrauchs der Industrienationen heutzutage kann man noch nicht darauf verzichten.

Es wird zwar intensiv nach neuen Energiequellen gesucht und geforscht (wie z.B. durch erneuerbare Energien wie Wind-, Wasserkraft, Solarenergie, Erdwärme, Biogas usw.). Aber bisher sind die Alternativen noch nicht ausgereift genug, um die Kernkraft ersetzen zu können.

Deshalb bleibt uns zurzeit – trotz aller Gefahren - noch nicht die Möglichkeit vollständig auf die Kernkraft zu verzichten.


Quellen



[1] 1

[2] 2

[3] 3

[4] 4

[5] 5

[6] 6

[7] 7

[8] 8

[9] 9

[10] 10

[11] 11

[12] 12

[13] 13

[14] 14

[15] 15

[16] 16

[17] 17

[18] 18

[19] 19

[20] 20

[21] 21

[22] 22

[23] 23

[24] 24

[25] 25

[26] 26

[27] 27

[28] 28



1 Brockhaus

2 physicsmasterclasses.org

3 Zitat: Brockhaus

4 Brockhaus,

5 physicsmasterclasses.org

6 physicsmasterclasses.org

7 Zitat: Brockhaus

8 Brockhaus

9 Zitat:

10

11 physicsmasterclasses.org

12 Brockhaus

13

14

15 Zitat:

16     radioaktivitaet-welche-gefahr-droht-durc.html

17

18

19

20

21

22

23

24 Zitat:

25

26 Ãœbernommen:

27  (ein Zitat!)

28 und  



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