Radiochemie (Allg. Chemie II)

Einführung Universität Bern im Rahmen der Allg. Chemie II Vorlesung, gelesen von Prof. Dr. Andreas Türler. Frühlingssemester 2014

Einführung Universität Bern im Rahmen der Allg. Chemie II Vorlesung, gelesen von Prof. Dr. Andreas Türler. Frühlingssemester 2014

48

0.0 (0)

Charlotte Müller

Charlotte Müller

Kartei Details

Karten	48
Sprache	Deutsch
Kategorie	Chemie
Stufe	Universität
Erstellt / Aktualisiert	22.02.2014 / 23.02.2014
Weblink	https://card2brain.ch/box/radiochemie_allg_chemie_ii
Einbinden	<iframe src="https://card2brain.ch/box/radiochemie_allg_chemie_ii/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>

Schnelle / Langsame Neutronen

schnell: hohe kinetische E, aus Kernreaktionen

langsam: durch Moderator abgebremst (Neutronen-Einfang-Reaktionen)

Nomenklatur Transurane

Griechische Zahlwörter Ordungszahl + ium:

Bsp. 114 un - un - quad - ium, Symbol: uuq

0 nil, 1 un, 2 bi, 3 tri, 4 quad, 5 pent, 6 hex, 7 sept, 8 oct, 9 enn

Erste Kernspaltung

Beschrieben durch Otto Hahn und Friedrich Strassmann 1938, gedeutet von Lise Meitner und Otto Richard Frisch.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Kernreaktor

Brennstäbe: UO₂ in Rohren aus Edelstahl oder Zirconium-Legierung, umgeben von Moderator (Bsp. Wasser)

n werden durch Moderator gebremst und v. ²³⁵U eingefangen. Neutronenreproduktionsfaktor muss nahe bei 1 liegen.

Kontrollstäbe: Cadmium, Bor-haltigem Stahl -> fangen leicht Neutronen ein.

Thomsonsches Atommodell

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

positiv und negativ geladene Materie ist homogen verteilt (kein Kern)

Rutherfordsches Atommodell

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

positiv und negativ geladene Materie ist nicht homogen verteilt. (pos. in Kern, neg. in Hülle -> Bewiesen durch Rutherfordschen Streuversuch)

Nuklide

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Protonen: Z (Ordnungszahl)

Neutronen: N (Neutronenzahl)

Nukleonen: N + Z = A (Massenzahl)

^AZ oder ^ANamen

Masse, Bindungsenergie

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

M(Z, A) = Z * M_H + (A - Z) * M_N - BE / c²

Regeln für die Stabilität der Nuklide

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

p gerade, n gerade (g,g) 158 (häufigste)

p gerade, n ungerade (g,u) 53

p ungerade, n gerade (u,g) 50

p ungerade, n ungerade (u,u) 4

Allg. desto weniger n in Kern, desto stärker Bindung, dasselbe gilt für p⁺

Nukleidkarte (Farben)

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

blau: Beta^- Zerfall; Neutronenüberschuss: n -> p + e + v_E

rot: Beta⁺ Zerfall; Protonenüberschuss: p -> n + e + V_E (Energie nötig, da Masse entsteht -> nicht natürlich!)

gelb: Alpha Zefall; Schwere Kerne: ^AZ -> ^A-4(Z - 2) + ⁴He²⁺ (grün zerplatzen)

Gamma Zerfal; angeregte Kerne ^AZ^* -> ^AZ + Gamma (Photonen)

Karlsruher Nuklidkarte

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Zeile: Gleiche Isotope (n)

Diagonal: Gleiche Massenzahl (isobar)

Faustregel Radioaktivität

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

p ungerade

Ab Bi mit Tc und Pm

Massenzahlen über 230 instabil

Magische Zahlen: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. (stabil)

Natürliche radioaktive Isotope

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

²³⁵U / ²³⁸U /⁴⁰K (Banane)

In Atmosphäre: ³H, ⁷Be, ¹⁰Be, ¹⁴C, ³²Si

2 Isobarenregeln

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

1. A ungerade (g,u & u,g) -> nur 1 stabiles Nuklid

2. A gerade (u,u & g,g) -> 2 stabile Nukleide

Strahlung

Direkt ionisierende Strahlung: Geladene Teilchen, die ihre Energie schnell verlieren (e, p, Alpha)

Indirekt ionisierende Strahlung: ungeladene Teilchen, die ihre Energie in einem geringeren Mass verlieren. Sie wechselwirken nur mit Elektronen (Photonen)

Quellen

Offene: Quelle, bei der ein Kontaminationsrisiko besteht (Ausschütten von Flüssigkeit, Gas, Pulver,...)

Geschlossene: Quelle, die so gebaut ist, dass die radioaktive Substanz nicht entweichen kann (Vorlesungsexperimente)

Strahlendosis und Dosisleistung

Energiedosis: D = dE / dm Einheit: Gy = Gray = J/kg

Äquivalentdosis: H = Dq wobei q der Bewertungsfaktor ist (Für Gamma, X und n = 1; Für n, p = 10 und für Alpha = 20). Einheit: Sv = Sievert

Effektive Dosis: E = H w wobei w der Bewertungsfaktor ist (Für jedes Organ verschieden). Einheit: Sv = Sievert

Dosisabschätzung

Exposition:

1. Externe Bestrahlung (durch offene oder geschlossene Quellen; Gamma-, Röntgen- und harte Beta-Strahlen)

2. Hautkontamination (Durch flüssige oder staubförmige Quellen)

3. Inkorporation (Wenn feste oder gasförmige Stoffe in den Körper gelanden)

Dosisgrenzwerte

Allg. Bevölkerung: 1 mSv/Jahr

Beruflich strahlenexponierte Personen, 16 - 18 J.: 5 mSv/Jahr

Beruflich strahlenexponierte Personen, über 18 J.: 20 mSv/Jahr

Beruflich strahlenexponierte Personen, schwanger: 2 mSv/Jahr

Beruflich strahlenexponierte Personen, Augenlinse: 150 mSv/Jahr

Beruflich strahlenexponierte Personen, Haut, Hände, Füsse: 500 mSv/Jahr

1 / 48