Ausarbeitung von Schülerxperimenten an der Nebelkammer

1. Einleitung
Radioaktivität ist jedem Laien ein Begriff. Sie findet in der Welt der Technologie
vielfache Anwendung, ob nun als Röntgenstrahlung in der Medizin oder als Neutronenstrahlung
in Kernkraftwerken.
In dieser Bachelorarbeit soll es um die Fragen gehen, wie solche Strahlung zu Stande
kommt, wie sie sichtbar gemacht werden kann und darüber hinaus, auf welche Art
und Weise sie wirkt. Antworten auf diese Fragen kann die Nebelkammer geben. Sie
ist das zentrale Thema dieser Arbeit. Im Speziellen geht es um die Ausarbeitung von
Schülerexperimenten an der Nebelkammer. Schülerinnen und Schüler haben häufig
die Vorstellung, dass radioaktive Stahlung etwas Gefährliches und nichts Natürliches
sei. Doch wirkt auf uns permanent ein gewisse Strahlung, die so genannte
Hintergrundstrahlung. Sie existiert aufgrund natürlich vorkommender Prozesse in
der Atmosphäre. Die Nebelkammer kann Schülerinnen und Schülern diesen Sachverhalt,
als Demonstrationswerkzeug, näherbringen. Da aber nicht jede Schule über
die finanziellen Mittel verfügt eine Nebelkammer zu erwerben, wurden im Rahmen
dieser Bachelorarbeit zwei Computer-Programme entwickelt, mit deren Hilfe Schülerinnen
und Schüler Versuche zum Thema Nebelkammer durchführen können. Ziel
ist der Gewinn von grundlegenden Kenntnissen über die Welt der Teilchen.
Diese Arbeit führt durch theoretische Grundlagen, welche im Kapitel 2 behandelt
werden, in den Bereich der Radioaktivität ein. Es wird dabei auf folgende physikalische
Themen näher eingegangen: die Bindungsenergie, die Zerfallsgesetze, die
Strahlungsarten und der Energieverlust geladener Teilchen durch Materie.
In Kapitel 3 wird zunächst auf verschiedene Arten von Gasdetektoren eingegangen,
bevor sich im Speziellen der Nebelkammer gewidmet wird. Es wird der Aufbau und
die Funktionsweise der Nebelkammer, sowie der Nachweis von Strahlung in ebendieser
erklärt.
Danach wird in Kapitel 4 auf die Funktionsweise der beiden Computer-Programme
zur Nebelkammer eingegangen.
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