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Kernergie

 

Hier findest du die Folien zur Unterrichtseinheit KERNENERGIE


Kernenergie - Inhalt

 

Atommodelle 

   Teilchenmodell (Kugelmodell)

   Weiterentwicklung durch Rutherford 

   Erweiterung durch Bohr 

   Ein weiteres Atommodell ist das Orbitalmodell

Der Atomkern 

   Das Atom besteht aus Kern und Hülle 

   Experimentelle Bestimmung der Kernladungszahl 

   Experimentelle Bestimmung der Massenzahl

Isotope 

Wirkung von Radioaktivität

   Anwendungen 

Nachweis von Radioaktivität

Ursprung von Radioaktivität

   Natürliche Radioaktivität 

   Künstliche Radioaktivität 

Strahlungsarten und ihre Eigenschaften 

Kernumwandlungen 

Die Halbwertszeit 

   Unterscheide 4 Zerfallsreihen 

   Wir unterscheiden hier zwei Aufgabentypen

      Beispiel zu Aufgabentyp 1

      Beispiel zu Aufgabentyp 2

   Rückblick: Mathematische Grundlagen 

   Aufgaben

Gefahren durch Radioaktivität 

   Aktivität 

   spezifische Aktivität 

   Energiedosis D 

   Äquivalentdosis Dq (!) 

   Qualitätsfaktor Q 

Schädigungen des Körpers

   Somatische Schäden (Körperschäden) 

   Genetische Schäden 

Energie aus Atomkernen 

   Energiegewinnung durch Kernspaltung  

   Energiegewinnung durch Kernfusion 

Radioaktivität – weitere Anwendungen 

Periodensystem der Elemente 

Nuklidkarte 

 

Alle Folien in einem Heft:

Produktplatzierungen

Hinweis:
Für die Unterrichtseinheit ist die Anschaffung des Skripts für meine Schüler nicht notwendig! Die Folien werden nacheinander bearbeitet und notwendige Materialien ggf. kopiert.

Hinweis:
Die Inhalte dieser Unterrichtseinheit zielen ab auf die Vermittlung eines ersten Eindrucks zur Thematik. Im Rahmen des Physikunterrichts werden einzelne Inhalte der Unterrichtseinheit besprochen. Im Rahmen des technisch-naturwissenschaftlichen Wahlpflichtfachs der 9. Jahrgangsstufe werden die Inhalte vertieft.

ISBN 978-3-738-633481

Paperback - A4


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Aufgaben:

1) Zwei verschieden Gast werden in einen abgeschlossenen Raum eingeleitet. Beide Gase vermischen sich ganz von selbst warum ist das so? Erkläre mit Hilfe der Aggregatzustände.
2) Ein Stück Metall soll verformt werden. Dazu muss man es erst erhitzen. Dadurch geht es viel leichter. Warum ist das so?
3) Was genau ändert sich für die Teilchen eines festen Stoffes bei steigender, bzw. sinkender Temperatur?
4) Was genau ändert sich für die Teilchen eines flüssigen Stoffes bei steigender, bzw. sinkender Temperatur?

siehe hierzu auch → Themenseite Wärmelehre


Aufgaben:

  1. Warum werden Atome durch "Modelle" beschrieben? 
  2. Atome wurden im Laufe der Zeit durch verschiedene Modelle beschreiben. Warum hat man verschiedene Atommodelle? 
  3. Was bedeutet die Beschreibung durch ein "Modell" eigentlich?
  4. a) In welchem Atommodell wurde die Eigenschaft der elektrischen Ladungen erstmals berücksichtigt und wie?
    b) Aus welchem Grund wurde das Atommodell dann aber schnell wieder durch ein neues Modell erstetzt?
  5. Atome bestehen aus einem kleinen Kern. a) Wer kam man zu dieser Erkenntnis? b) Wie kam er darauf? c) Beschreibe das Vorgehen.
  6. Welche wichtigen Konsequenzen konnte man aus den Streuversuchen von Rutherfor schließen? Fasse die Ergebnisse und Schlussfolgerungen kurz zusammen.
  7. Nils Bohr erweiterte das Modell von Rutherford. Er stellte Postulate auf. Was ist ein Postulat und weche Postulate stellte er auf?


Aufgaben:

  1. Wie genau ist ein Atom aufgebaut? Beschreibe am Beispiel eines Kohlenstoff-Atoms.
  2. Aus welchen "Bausteinen" ist ein Atomkern aufgebaut und welche "Sorte" davon definiert das Element?
  3. Was versteht man unter geladenen Ionen?
  4. Die Anzahl welcher "Bausteine" eines Atoms muss man ändern, damit man zwar die gleiche Atomsorte, aber verschiedene Isotope erhält? Erkläre am Beispiel von Kohlenstoff.
  5. Erläutere jeweils die Schreibweise: a)  13C     b) 5He   
  6. Was genau ist für die chemischen Eigenschaften eines Atoms maßgeblich?
  7. Nenne die drei "Bausteine" aus denen ein Atom zusammengesetzt ist und vergleiche ihre Massen miteinander. Sind die Massen der verschiedenen "Bausteine" alle gleich?
  8. Nenne drei Isotope der Atomsorte "Beryllium" (Be).
  9. Was versteht man unter "schwerem Wasser"?
  10. Für welche Anwendung sind 14C-Isotope besonders wichtig und warum?




Aufgaben:

  1. Ein radioaktives Präparat kann drei Arten von Strahlung abgeben. Nenne die Strahlungsarten und beschreibe wie sie zustande kommen.
  2. Bezüglich der Reichweite und der Absorption unterscheiden sich die drei Strahlungsarten. 
  3. Wieso ist die von radioaktiven Stoffen ausgehende Strahlung ist für den Menschen gefährlich?
  4. Was versteht man unter "Kontamination" und warum ist das gefährlich?
  5. Durch den Gesetzgeber werden Grenzwerte für die Belastung durch Radioaktivität festgesetzt. Bedeutet das, dass Strahlungen mit niedrigeren Werten als diese Grenzwerte dann für uns ungefährlich sind?
  6. Wie kann die Strahlung von radioaktiven Präparaten abgelenkt werden?
  7. Was genau ist Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung?


Infos zum Thema:

Radon - Strahlung im Alltag



Video zur Radioaktivität: Strahlungsarten (1)

Der Alpha-Zerfall

Video zur Radioaktivität: Strahlungsarten (2)

Der Beta-Zerfall

Video zur Radioaktivität: Strahlungsarten (3)

Der Gamma-Zerfall

Geigerzähler:




Funktionen: Exponentielles Wachtum und Abnahme: [4:46]
Zwei Anwendungsbeispiele

Mathematik - Exponentielles Wachstum und Abnahme - Es werden zwei Anwendungsbeispiele (bakterielles Wachstum, radioaktiver Zerfall) vorgerechnet und wichtige Begriffe erklärt: Wachstumsformel, Wachstumsfaktor, Wachstumsrate, Abnahmeformel, Abnahmefaktor, Abnahmerate



Infos zum Thema:

Tschernobyl



Bildergalerie - Kernenergie

(Abbildungen mit freundlicher Genehmigung des DEUTSCHEN MUSEUMS München)


Video zur Kernphysik: Energiegewinnung - Kernspaltung

Energiegewinnung im AKW

Video zur Kernphysik: Kernfusion

Energiegewinn durch Kernfusion (Proton-Proton-Zyklus)


Infos zum Thema:

Kernkraftwerk



Infos zum Thema:

Kernkraft

Tschernobyl



Auf dem Energiegipfel der Großregion im März 2014 wurde in einer gemeinsamen Erklärung beschlossen, eine gemeinsame Internetplattform einzurichten, die den Bürgerinnen und Bürgern den Zugang zu den regionalen Radioaktivitätsmesswerten ermöglicht. Hierzu wurde im geografischen Informationssystems für die Großregion (GIS-GR) eine Karte mit den Radioaktivitätsmesswerten eingebunden, die die Europäische Union im Rahmen von EURDEP (EUropean Radiological Data Exchange Platform) zur Verfügung stellt.


Infos zum Thema:

Energiewende



Links zur Nuklidkarte:

1) Programm zur Darstellung der Nuklidkarte und des PSE:

Download unter dem Link

2) Download: http:/ie.lbl.gov/toi/pdf/chart.pdf

(>BERKELEY LAB [www.lbl.gov] - Nuclear Science Division [LBNL])


Video als Zusammenfassung der wichtigsten Inhalte zur Atomphysik:

  Einführung in die Physik: Atomphysik (Physikus Lernteil)




Infos zum Thema:

Energie



Wärmelehre - Thermodynamik
Optik
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Produktplatzierungen

Weiterführende Links für Interessierte, "Bastler" und Fortgeschrittene:



Hinweis: Es werden keine Bücher oder sonstige, hier benannte Materialien im Unterricht verwendet oder benötigt. 


Hier einige Links die dich auch interessieren könnten:

"Warum" gibt Antworten auf ganz alltägliche aber dennoch spannende Fragen. Schon der einleitende Film bietet eine erste Erklärung des Phänomens an. Tiefer in die Thematik einsteigen kann man über die Einzelkapitel, die geschichtlichen Aspekte und naturwissenschaftlichen Grundlagen samt ihrer Anwendung aufgreifen. Das Besondere an "Warum?": Zu jedem Thema gibt es Simulationen, die zum Experimentieren einladen.

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Das Wissensmagazin moderiert von Harald Lesch, beleuchtet faszinierende Phänomene rund um die Abenteuer der Wissenschaft und Forschung.