Alpha, Beta, Gamma: ionisierende Strahlung
Instabile Atomkerne senden Alpha-, Beta- oder Gammastrahlung aus. Die drei Arten unterscheiden sich in Aufbau, Reichweite und Abschirmung.
Das lernst du heute
- Ich kann Alpha-, Beta- und Gammastrahlung unterscheiden.
- Ich weiß, was ionisierende Strahlung ist.
- Ich kann sagen, womit man welche Strahlung abschirmt.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett, Das elektromagnetische Spektrum
Manche Atomkerne sind instabil. Sie zerfallen von allein und senden dabei Strahlung aus. Das nennt man Radioaktivität. Die Strahlung kann Atome ionisieren: Sie schlägt Elektronen aus der Atomhülle. Darum heißt sie ionisierende Strahlung. Es gibt drei Arten. Alphastrahlung (α) besteht aus Heliumkernen mit je 2 Protonen und 2 Neutronen. Diese Teilchen sind schwer und vergleichsweise langsam. Ein Blatt Papier hält sie auf. In Luft kommen sie nur wenige Zentimeter weit. Betastrahlung (β) besteht aus schnellen Elektronen. Sie entstehen, wenn sich im Kern ein Neutron in ein Proton umwandelt. Ein Aluminiumblech von einigen Millimetern hält sie auf. In Luft kommen sie einige Meter weit. Gammastrahlung (γ) ist elektromagnetische Strahlung mit sehr hoher Frequenz. Sie hat keine Masse und keine Ladung und durchdringt vieles. Dicke Schichten aus Blei oder Beton schwächen sie. Ganz aufhalten kann man sie nie. Alphastrahler sind von außen kaum gefährlich, weil schon die Haut sie stoppt. Gelangen sie aber in den Körper, zum Beispiel durch Einatmen oder Essen, geben sie ihre Energie auf kleinstem Raum ab.
| Strahlung | Besteht aus | Reichweite in Luft | Abschirmung |
|---|---|---|---|
| Alpha (α) | Heliumkernen (2 Protonen, 2 Neutronen) | wenige Zentimeter | Blatt Papier |
| Beta (β) | schnellen Elektronen | einige Meter | Aluminiumblech, einige Millimeter |
| Gamma (γ) | elektromagnetischer Welle | sehr weit | dicke Blei- oder Betonschicht schwächt |
Welche Strahlung hält Papier auf?
- Gesucht: die Strahlung, die schon ein Blatt Papier stoppt.
- Alpha: schwere Teilchen, geringe Reichweite. Papier genügt.
- Beta: Papier reicht nicht, ein Aluminiumblech ist nötig.
- Gamma: auch Aluminium reicht nicht. Antwort: Alphastrahlung.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Manche Atomkerne sind instabil.
Sie zerfallen und senden Strahlung aus.
Alpha stoppt Papier, Beta ein Aluminiumblech, Gamma nur eine dicke Schicht.
Ein Beispiel
Ein Rauchmelder kann eine winzige Menge eines Alphastrahlers enthalten. Das Gehäuse hält die Strahlung zuverlässig zurück.
Schritt für Schritt
Du ordnest eine Strahlung ihrer Abschirmung zu.
- Lies die Reichweite in der Tabelle.
- Papier stoppt nur die schwersten Teilchen.
- Aluminium stoppt auch Elektronen.
- Gammastrahlung wird nur geschwächt.
Mit einem Bild erklärt
| Hindernis | Gestoppt wird |
|---|---|
| Papier | Alpha |
| Aluminiumblech | Alpha und Beta |
| dicke Bleischicht | Gamma stark geschwächt |
Zur Grundlage zurück
- Infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett – Du kennst das Spektrum des Lichts.
- Das elektromagnetische Spektrum – Du kennst elektromagnetische Wellen.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Welche Strahlung hat die geringste Reichweite?
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Lösung: Alphastrahlung
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Zeig mir den ersten Schritt
Denke an die Tabelle: Was fliegt dort mit?
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Lösung: aus schnellen Elektronen
Tipp: Merke die Reihenfolge der Durchdringung: Alpha wird am leichtesten gestoppt, Beta etwas schwerer, Gamma am schwersten.
Merksatz: Alpha: Heliumkerne, Papier genügt. Beta: Elektronen, Aluminiumblech. Gamma: Welle, Blei oder Beton schwächt.
Typischer Fehler: Viele denken, Blei oder Beton könne Gammastrahlung ganz aufhalten. Jede Schicht schwächt sie nur um einen Anteil. Je dicker die Schicht, desto weniger kommt durch.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
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Lösung: Stimmt nicht
Frage 2 Ein Alphateilchen ist ein Heliumkern mit 2 Protonen und 2 Neutronen. Aus wie vielen Teilchen besteht es insgesamt?
Zeig mir den ersten Schritt
Zähle Protonen und Neutronen zusammen.
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Lösung: 4
2 + 2 = 4 Teilchen.
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Lösung: Gammastrahlung
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Lösung: Er gibt seine Energie auf sehr kleinem Raum ab.
Geschafft
Instabile Kerne senden Alpha-, Beta- oder Gammastrahlung aus. Sie ionisieren Atome. Alpha ist leicht abzuschirmen, Gamma durchdringt am meisten.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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