15 Fragen und Antworten der Kernchemie Quiz

1. Welche Art der radioaktiven Zerfallung emittiert ein Heliumkern?

A) Alpha-Zerfall
B) Beta-Zerfall
C) Gamma-Zerfall
D) Positronenemission

Richtige Antwort: A
Erklärung: Beim Alpha-Zerfall wird ein Alpha-Teilchen, das einem Heliumkern entspricht, emittiert, was zu einer Reduktion der Massenzahl um 4 und der Ordnungszahl um 2 führt.

2. Was ist die Halbwertszeit eines radioaktiven Isotops?

A) Die Zeit, bis alle Atome zerfallen sind
B) Die Zeit, bis die Hälfte der Atome zerfallen ist
C) Die Zeit für eine vollständige Reaktion
D) Die Zeit für die Bildung neuer Isotope

Richtige Antwort: B
Erklärung: Die Halbwertszeit ist die Zeitdauer, in der die Hälfte der radioaktiven Atome in einem Proben zerfällt, und sie ist charakteristisch für jedes Isotop.

3. Welches Teilchen wird bei der Beta-Minus-Zerfallung emittiert?

A) Ein Elektron
B) Ein Proton
C) Ein Neutron
D) Ein Gamma-Quanten

Richtige Antwort: A
Erklärung: Bei der Beta-Minus-Zerfallung wird ein Neutron in ein Proton und ein Elektron umgewandelt, wobei das Elektron emittiert wird.

4. Was ist der Zweck eines Moderators in einem Kernreaktor?

A) Er beschleunigt Neutronen
B) Er verlangsamt Neutronen
C) Er absorbiert Neutronen
D) Er erzeugt Neutronen

Richtige Antwort: B
Erklärung: Ein Moderator, wie schweres Wasser oder Graphit, verlangsamt schnelle Neutronen, um die Wahrscheinlichkeit einer Kettenreaktion zu erhöhen.

5. Welche Formel beschreibt die Bindungsenergie pro Nukleon?

A) E = mc²
B) E = hf
C) ΔE = (Zmp + Nmn – M) c²
D) E = kT

Richtige Antwort: C
Erklärung: Die Bindungsenergie berechnet sich aus der Masse unterschied zwischen den Summe der Massen der Nukleonen und der Masse des Atomkerns, multipliziert mit c².

6. Was ist ein Isotop?

A) Atome mit gleicher Ordnungszahl, aber unterschiedlicher Massenzahl
B) Atome mit gleicher Massenzahl, aber unterschiedlicher Ordnungszahl
C) Atome mit gleicher Elektronenzahl
D) Atome mit gleicher Ladung

Richtige Antwort: A
Erklärung: Isotope sind Varianten eines Elements mit der gleichen Anzahl an Protonen, aber unterschiedlicher Anzahl an Neutronen, was die Massenzahl variiert.

7. Welcher Prozess findet in der Sonne hauptsächlich statt?

A) Kernspaltung
B) Kernfusion
C) Alpha-Zerfall
D) Beta-Zerfall

Richtige Antwort: B
Erklärung: In der Sonne fusioniert Wasserstoff zu Helium durch Kernfusion, was Energie durch die Freisetzung von Bindungsenergie erzeugt.

8. Was ist die Massendefizit in der Kernphysik?

A) Der Unterschied zwischen der berechneten und der tatsächlichen Masse eines Kerns
B) Die Masse eines einzelnen Protons
C) Die Gesamtmasse aller Neutronen
D) Die Masse eines Elektrons

Richtige Antwort: A
Erklärung: Das Massendefizit ist der Unterschied zwischen der Summe der Massen der freien Nukleonen und der Masse des gebundenen Kerns, das in Bindungsenergie umgewandelt wird.

9. Welche Einheit wird für die Aktivität radioaktiver Substanzen verwendet?

A) Becquerel
B) Gray
C) Sievert
D) Curie

Richtige Antwort: A
Erklärung: Das Becquerel (Bq) misst die Aktivität als Zerfälle pro Sekunde, und es ist die SI-Einheit für radioaktive Zerfallrate.

10. Was passiert bei der Kernspaltung?

A) Schwerere Kerne werden zu leichteren Kerne geteilt
B) Leichte Kerne werden zu schwereren Kerne vereinigt
C) Nur Elektronen werden emittiert
D) Nur Gamma-Strahlung entsteht

Richtige Antwort: A
Erklärung: Bei der Kernspaltung wird ein schweres Atomkern, wie Uran-235, durch Neutroneneinfang in zwei oder mehr leichtere Kerne gespalten, unter Freisetzung von Energie.

11. Welches Isotop wird in der Radiokarbonmethode verwendet?

A) Kohlenstoff-14
B) Uran-238
C) Kalium-40
D) Iod-131

Richtige Antwort: A
Erklärung: Kohlenstoff-14 wird in der Radiokarbonmethode genutzt, um das Alter organischer Materialien zu bestimmen, basierend auf seiner Halbwertszeit von etwa 5730 Jahren.

12. Was ist eine Kettenreaktion in der Kernphysik?

A) Eine Reaktion, die sich selbst aufrechterhält durch die Produktion von Neutronen
B) Eine Reaktion, die nur einmal stattfindet
C) Eine Reaktion, die Neutronen absorbiert
D) Eine Reaktion, die keine Energie freisetzt

Richtige Antwort: A
Erklärung: In einer Kettenreaktion, wie bei der Kernspaltung, produzieren die Zerfallsprodukte Neutronen, die weitere Spaltungen auslösen, was zu einer kontinuierlichen Reaktion führt.

13. Welche Strahlung ist am leichtesten zu stoppen?

A) Alpha-Strahlung
B) Beta-Strahlung
C) Gamma-Strahlung
D) Neutronenstrahlung

Richtige Antwort: A
Erklärung: Alpha-Strahlung, bestehend aus Heliumkernen, wird leicht durch Papier oder Haut gestoppt, da sie eine hohe Ladung und Masse hat.

14. Was ist die Bindungsenergie?

A) Die Energie, die benötigt wird, um einen Kern in seine Nukleonen zu zerlegen
B) Die Energie eines einzelnen Elektrons
C) Die kinetische Energie der Neutronen
D) Die Energie der Gamma-Strahlung

Richtige Antwort: A
Erklärung: Die Bindungsenergie ist die Energie, die freigesetzt wird, wenn Nukleonen zu einem Kern zusammenbinden, und sie misst die Stabilität des Kerns.

15. Welcher Faktor beeinflusst die Stabilität eines Kerns?

A) Das Neutronen-Proton-Verhältnis
B) Die Farbe des Elements
C) Die Temperatur des Atoms
D) Die Ladung der Elektronen

Richtige Antwort: A
Erklärung: Das Neutronen-Proton-Verhältnis bestimmt die Stabilität; Kerne mit einem optimalen Verhältnis sind stabil, während Abweichungen zu Radioaktivität führen können.