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Die Atom- und Kernphysik ist ein Teilgebiet der Physik. Sie beschäftigt sich mit dem Aufbau der Atomhülle und des Atomkerns, den Eigenschaften und dem Nachweis radioaktiver Strahlung sowie der Erzeugung von Kernenergie durch Kernspaltung und Kernfusion.

Wärmequellen sind technische Geräte oder natürliche Objekte, die Wärme an ihre Umgebung abgeben. Die wichtigste Wärmequelle für die Entwicklung und Erhaltung des Lebens auf der Erde ist die Sonne.
In der Regel muss einer Wärmequelle zunächst Energie zugeführt werden, damit sie Energie in Form von Wärme abgeben kann. Bei der Sonne wird Energie durch Kernfusion in ihrem Kern freigesetzt.

Unter Kernfusion versteht man die Verschmelzung leichter Atomkerne zu schwereren Kernen. Eine Kernfusion erfolgt nur bei großem Druck und hoher Temperatur. Dabei wird Energie freigesetzt. Kernfusionen gehen ständig im Inneren der Sonne und anderer Sterne vor sich.

Unter einer Kernumwandlung versteht man die Umwandlung von Atomkernen in andere Kerne. Das kann spontan oder durch äußere Einflüsse und Bedingungen erfolgen. Zu den Kernumwandlungen gehören der Spontanzerfall, die Kernspaltung und die Kernfusion. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl weiterer Kernumwandlungen, die meist infolge äußerer Einflüsse vor sich gehen.

* 12.01.1903 Sim
† 07.02.1960 Moskau
Er war ein russischer Physiker und Wissenschaftsorganisator, dem 1942 die wissenschaftliche Leitung des sowjetischen Atombombenprojektes übertragen wurde und der damit zum "Vater der sowjetischen Atombombe" wurde. Unter seiner Leitung wurden auch die ersten sowjetischen Wasserstoffbomben entwickelt.

Wärmequellen sind technische Geräte oder natürliche Objekte, die Wärme an ihre Umgebung abgeben. Die wichtigste Wärmequelle für die Entwicklung und Erhaltung des Lebens auf der Erde ist die Sonne. In der Regel muss einer Wärmequelle zunächst Energie zugeführt werden, damit sie Energie in Form von Wärme abgeben kann.
Die Leistung, die eine Wärmequelle an die Umgebung abgibt, wird als thermische Leistung bezeichnet, die man mit der Gleichung
$P=\frac{Q}{t}$
berechnen kann. Viele vom Menschen genutzte Wärmequellen werden mit Brenn- oder Heizstoffen betrieben. Dabei spielt der Heizwert der betreffenden Stoffe und die bei ihrer Verbrennung frei werdende Verbrennungswärme eine entscheidende Rolle.

Die Atom- und Kernphysik beschäftigt sich mit dem Aufbau von Atomen, mit Kernumwandlungen und der dabei auftretenden Strahlung. Da diese Strahlung biologische Wirkungen hat, muss stets der Strahlenschutz beachtet werden. Das gilt nicht nur bei Kernkraftwerken, sondern auch bei der Anwendung von Radionukliden in Medizin und Technik. Der Test enthält Aufgaben zu grundlegenden Kenntnisse aus dem Bereich der Atom- und Kernphysik sowie zu technischen Anwendungen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Atom- und Kernphysik".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Die Sonne ist die natürliche und wichtigste Energiequelle der Erde. Fast alle Energie auf der Erde ist letztendlich umgewandelte Sonnenenergie. In Erdentfernung trifft in jeder Sekunde eine Energie von 1,36 kJ senkrecht auf einen Quadratmeter.

Atome sind Teilchen, aus denen alle Stoffe aufgebaut sind. Sie bestehen aus einem Atomkern mit elektrisch positiv geladenen Protonen und neutralen Neutronen sowie einer Atomhülle mit elektrisch negativ geladenen Elektronen.

* 14.03.1879 Ulm
† 18.04.1955 Princeton (USA)
Er war einer der bedeutendsten Physiker der Geschichte und der Begründer der Relativitätstheorie, die zu einer völligen Veränderung des physikalischen Weltbildes führte. Darüber hinaus erbrachte er grundlegende Arbeiten auf vielen Gebieten der Physik. Insbesondere deutete er den lichtelektrischen Effekt und war damit einer der Mitbegründer der Quantentheorie. Hervorzuheben ist sein Eintreten für Humanität und eine verantwortungsbewusste Nutzung physikalischer Erkenntnisse.

Die Sonne ist der uns am nächsten stehende Stern. Sie liefert die Energie, durch die Leben auf der Erde überhaupt erst entstehen und sich entwickeln konnte. Aufgrund der relativ geringen Entfernung sind viele Daten der Sonne recht genau bekannt. Sie sind in Übersichten dargestellt.

Unter Kernfusion versteht man die Verschmelzung leichter Atomkerne zu schwereren Kernen. Eine Kernfusion erfolgt nur bei großem Druck und hoher Temperatur. Dabei wird Energie freigesetzt.Kernfusionen gehen ständig im Inneren der Sonne und anderer Sterne vor sich.

Unter einer Kernumwandlung versteht man die Umwandlung von Atomkernen in andere Kerne. Das kann spontan oder durch äußere Einflüsse und Bedingungen erfolgen. Zu den Kernumwandlungen gehören der Spontanzerfall, die Kernspaltung und die Kernfusion. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl weiterer Kernumwandlungen, die meist infolge äußerer Einflüsse vor sich gehen.

* 12.01.1903 in Sim
† 07.02.1960 in Moskau

Er war ein russischer Physiker und Wissenschaftsorganisator, dem 1942 die wissenschaftliche Leitung des sowjetischen Atombombenprojektes übertragen wurde und der damit zum „Vater der sowjetischen Atombombe“ wurde. Unter seiner Leitung wurden auch die ersten sowjetischen Wasserstoffbomben entwickelt.

Die Atommodelle von E. RUTHERFORD (1911) und N. BOHR (1913) waren Modelle für die Atomhülle. Vom Atomkern war in dieser Zeit lediglich bekannt, dass in ihm weitgehend die Masse des Atoms konzentriert ist und er eine positive Ladung trägt. Genauere Vorstellungen über seine Struktur entwickelten sich erst ab den dreißiger Jahren des 20. Jahrhundert im Zusammenhang mit dem experimentellen Nachweis des Neutrons durch J. CHADWICK (1932) und den weiteren Untersuchungen zu Kernumwandlungen, die u. a. von E. FERMI, F. JOLIOT-CURIE und O. HAHN durchgeführt wurden. Als besonders tragfähig erwiesen sich das Tröpfchenmodell und das Potenzialtopfmodell.

Kernumwandlungen sind mit Kernstrahlung (Alphastrahlung, Betastrahlung, Gammastrahlung) verbunden, die auch als radioaktive Strahlung bezeichnet wird. Wir alle sind ständig einer natürlichen Strahlenbelastung ausgesetzt. Eine erhöhte Strahlenbelastung, z. B. durch Unfälle in Kernkraftwerken, kann katastrophale Auswirkungen haben. Kernspaltung und Kernfusion sind die beiden Vorgänge, bei denen Energie freigesetzt wird. Nach wie vor beschäftigt die Physiker auch die Frage, aus welchen elementaren Bestandteilen unsere Welt besteht. Im Test geht es um Wissen über die Grundlage der Physik des Atomkerns und über Elementarteilchen.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Physik des Atomkerns".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

ALBERT EINSTEIN formulierte in seiner berühmten Arbeit zur speziellen Relativitätstheorie im Jahre 1905: „Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energiegehalt“. Er stellte fest, dass Masse und Energie äquivalente Größen sind und zwischen diesen Größen der fundamentale Zusammenhang $E=m\cdot c^2$ existiert. Diese Gleichung ist die Grundlage für das Verständnis der Energiefreisetzung durch Kernspaltung und Kernfusion sowie vieler weiterer physikalischer Prozesse.

* 14.03.1879 in Ulm
† 18.04.1955 in Princeton (USA)

Er war einer der bedeutendsten Physiker der Geschichte und der Begründer der Relativitätstheorie, die zu einer völligen Veränderung des physikalischen Weltbildes führte. Darüber hinaus erbrachte er grundlegende Arbeiten auf vielen Gebieten der Physik. Insbesondere deutete er den lichtelektrischen Effekt und war damit einer der Mitbegründer der Quantentheorie. Hervorzuheben ist sein Eintreten für Humanität und eine verantwortungsbewusste Nutzung physikalischer Erkenntnisse.

Unter einem Plasma versteht man ein ionisiertes Gas, das aus einem Gemisch von Ionen, Elektronen und neutralen Teilchen besteht. Diese Teilchen befinden sich untereinander und mit Photonen in ständiger Wechselwirkung mit verschiedenen Energie- bzw. Anregungszuständen. Das Plasma, auch Plasmazustand genannt, wird häufig neben fest, flüssig und gasförmig als 4. Aggregatzustand bezeichnet, weil es einige spezifische Eigenschaften besitzt, die Stoffe in den drei Aggregatzuständen nicht haben.
Plasma lässt sich in unterschiedlicher Weise herstellen und existiert auch in der Natur. Es wird vielfältig genutzt und spielt bei Untersuchungen zur gesteuerten Kernfusion eine wichtige Rolle.