Ausarbeitung von Schülerxperimenten an der Nebelkammer

2.4. Energieverlust geladener Teilchen durch Materie
einer dicken Nebelschicht aus Isopropanol bei 0, 956 MeV . Dies ergibt eine einfache
cm
Formel der Energie im Zusammenhang mit der Reichweite:
E = 0, 956 · x MeV
cm , (2.4)
wobei x der zurückgelegten Wegstrecke in Zentimetern entspricht 1 .
2.4.3. Reichweite geladener Teilchen durch Materie
Aus der Bethe-Bloch Formel 2.3 lässt sich nun die Reichweite eines geladenen Teilchens
durch Materie bestimmen. Es gilt:
R =
∫ E
0
( ) −1
dE
dE,
dx
wobei R der Reichweite und dE der Bethe-Bloch Formel entspricht.
dx
Etwas Besonderes bei geladenen Teilchen ist, dass sie am Ende ihrer Wegstrecke,
den größten Teil ihrer Energie verlieren. Dieser Effekt ist durch den Bragg-Peak
verursacht, welcher durch die Bethe-Bloch Formel berechnet werden kann. In Abbildung
2.3 ist der Bragg-Peak eines Alpha-Teilchens in Luft bei Normdruck aufgetragen.
Dieser Effekt wird in der Medizin ausgenutzt, was in Abschnitt 2.4.5 nachgelesen
werden kann. Interessant ist, dass ein Teilchen auf seinem Weg durch ein Material
nicht genauso viele Kollisionen haben wird, wie ein Schwesterteilchen, was das selbe
Material durchfliegt. Dieser Effekt hat zur Folge, dass die Grenze der Reichweite
und somit auch des Bragg-Peaks, etwas verschwimmt.
2.4.4. Strahlenschutz
Aus Sicherheitsgründen ist es wichtig, sich mit der Abschirmung der radioaktiven
Strahlung zu befassen. Erkrankungen, die durch ionisierende Strahlung hervorgerufen
werden, sind zum Beispiel Strahlenkrankheit und Sterilität 2 . Wie kann man nun
vor Strahlung geschützt werden?
Abbildung 2.4 zeigt schematisch, wie sich häufig vorkommende Strahlungsarten abgeschirmt
werden.
1 Eine genauere Herleitung ist im Anhang A.1 zu finden.
2 nähere Informationen zu Strahlenkrankheiten unter [5]
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