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Aufgabe 524 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Ein Aluminium-27-Kern wird mit Alphateilchen beschossen. Dabei entsteht Phosphor-30, das mit einer Halbwertszeit von 150 s in Silicium-30 zerfällt.
Stellen Sie die Reaktionsgleichungen auf.

Zwei Sterne

Aufgabe 525 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Bei künstlichen Kernreaktionen entstehen Positronen, die sich jedoch schnell mit einem Elektron vereinigen und Zerstrahlen (Paarzerstrahlung). Dabei werden zwei Photonen gleicher Energie frei. Welche Frequenz haben diese beiden Photonen, wenn sich die Teilchen vor der Zerstrahlung mit vernachlässigbarer Energie bewegen?

Drei Sterne

Aufgabe 526 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Bestrahlt man einen Siliziumkern 30Si mit Neutronen, so geht dieser in Silizium 31Si über. Silizium 31Si ist instabil und ergibt durch Zerfall den Phosphorkern 31P. Entwickeln Sie die Reaktionsgleichung und berechnen Sie die bei dem Kernprozess frei werdende Energie.
Verwenden Sie: mn = 1,00867 u, mSi-30 = 29,97831 u, me = 0,00055 u,
mP-31 = 30,96553 u.

Zwei Sterne

Aufgabe 527 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Um schnelle Neutronen zu erzeugen, wird ein Tritiumtarget (T) mit Deuteronen (D) der kinetischen Energie 400 keV beschossen.

m (31 T) = 3,01550082 u
m (21 D) = 2,0135536 u
m (n) = 1,008665u
u = 1, 66057 .l0 -27 kg

a) Stellen Sie die Reaktionsgleichung auf!
Hinweis: Es entsteht zunächst der Zwischenkern 52 He* , der unter Aussendung des schnellen Neutrons zerfällt.

b) Welche kinetische Energie besitzt ein emittiertes Neutron höchstens?
Die Masse des entstehenden Kerns beträgt 4,0015064 u.

Zwei Sterne

Aufgabe 528 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Folgende Kernreaktion ist gegeben: 9Be(Alpha,n)12C. Untersuchen Sie, ob es sich bei diesem Prozess um einen exothermen oder endothermen Vorgang handelt.

Zwei Sterne

Aufgabe 529 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Warum sind Neutronen für künstliche Kernumwandlungen besonders gut geeignet und warum kann man sie nicht wie ein Gas in Stahlflaschen aufbewahren?

Ein Stern

Aufgabe 530 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Durch Bestrahlung von Rhodium-103 mit thermischen Neutronen wandelt sich dieses unter Aussendung von Beta-Minus-Strahlung in Palladium 104 um.
a) Geben Sie für die beschriebene künstliche Kernumwandlung die ausführliche Reaktionsgleichung an.
b) Beschreiben und erklären Sie ein geeignetes Experiment, mit dem nachgewiesen werden kann, dass die beim Zerfallsvorgang emittierten Teilchen tatsächlich Beta-Minus-Teilchen sind.
c) Berechnen Sie die maximale kinetische Energie eines emittierten Beta-Minus-Teilchens und begründen Sie, dass das Energiespektrum kontinuierlich ist.
(Kernmasse Rhodium-103 1,70882*10-25 kg, Kernmasse Palladium-104 1,72540*10-25 kg)

Zwei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 531 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Die Kernreaktion, die zur Entdeckung des Neutrons führte, lautet in Kurzschreibweise:
Be-9 (Alpha ; n) C-12.
a) Schreiben Sie die ausführliche Reaktionsgleichung unter Angabe des Zwischenkerns und erklären Sie den Vorgang in Worten.
b) Welcher Typ von Kernreaktion liegt vor?

Ein Stern

Aufgabe 532 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Das radioaktive Element Rhodium wandelt sich nach folgender Gleichung um:
Formel
a) Schreiben Sie die Reaktionsgleichung ausführlich und beschreiben Sie den Vorgang.
b) Wie kann man experimentell feststellen, dass das zerfallenen Rhodiumisotop wirklich ein Beta-Minus-Strahler ist ?

Ein Stern

Aufgabe 533 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
Wie hoch ist die Mindestenergie, die zur Abspaltung eines Protons bzw. eines Neutrons von einem He-4-Kern erforderlich ist.
Warum sind diese Energien verschieden?

Zwei Sterne

Aufgabe 794 (Atomphysik, künstliche Kernumwandlung)
1934 untersuchte das Ehepaar Joliot u.a. die Reaktion
formel
Erklären Sie am Beispiel dieser Reaktion die Begriffe „künstliche Radioaktivität“ und „Aktivierung“.

Ein Stern