Standardfragen + Q-Wertbestimmung

7) Zählrohr, Nebelkammer
Das Geiger-Müller-Zählrohr besteht aus einem zylindrischen Rohr, in dem axial
ein dünner Draht isoliert aufgespannt ist. Das Rohr ist mit einem Edelgas bei
vermindertem Druck (z.B. Argon bei 0,1 hPa) gefüllt. Zwischen dem Zylindermantel
als Kathode und dem Draht als Anode liegt eine Spannung von einigen 100 Volt,
deren Höhe das Verhalten des Zählrohrs entscheidend bestimmt. Die Gasmoleküle
werden durch die einfallenden energiereichen Teilchen oder Photonen ionisiert. Die
dadurch entstandenen Ladungsträger können als Stromstöße im äußeren
Stromkreis nachgewiesen werden.
Mit einem im Proportionalbereich betriebenen Zählrohr kann die Energie
ionisierender Teilchen gemessen werden.
Ein im Auslösebereich betriebenes Zählrohr registriert die Anzahl der einfallenden
Strahlungsteilchen oder Quanten – unabhängig von ihrer Energie – und wirkt somit
im eigentlichen Sinne als Zählrohr.
Die Wilsonsche Nebelkammer enthält mit Wasser- und Alkoholdampf gesättigte
Luft. Durch plötzliche adiabatische Expansion wird die Temperatur erniedrigt, so
dass bei Anwesenheit von Kondensationskeimen (= durch die energiereichen
Teilchen ionisierte Luftmoleküle) eine Tröpfchenbildung eintritt. Die Bahnen der
Teilchen können somit als Kondensstreifen beobachtet werden.
8) Arbeit bei Coulomb-Abstoßung
W =
1 1
⋅Q
⋅
4πε
r
0
Q
2
9) Verschiebungssätze
10) Altersbestimmung
Massenänderung 0 oder 4; bei Division von A durch 4 immer gleicher Rest
4 Zerfallsreihen: A = 4n oder 4n+1 oder 4n+2 oder 4n+3
N 0 = N(Tochterkerne) + N(übrige Mutterkerne)
11) Unterschied Kernkraft – Coulombkraft
Ladung
(~1/r 2 )
Kernkraft stets anziehend, Coulombkraft anziehend oder abstoßend je nach
Kernkraft kurze Reichweite (ca. 1,5⋅10 -15 m), Coulombkraft unendliche Reichweite
Kernkraft wesentlich stärker als Coulombkraft innerhalb der Reichweite
Kernkraft Sättigungscharakter (keine unendliche Verkleinerung des Kerns)
12) Massendefekt, Bindungsenergie