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Geiger-Müller-Zählrohre dienen zum Nachweis radioaktiver Strahlung. Sie beruhen auf der ionisierenden Wirkung radioaktiver Strahlung und auf den Vorgängen, die bei einer Gasentladung vonstatten gehen. Das Geiger-Müller-Zählrohr wurde im Jahre 1928 von den deutschen Physikern HANS GEIGER (1882-1945) und WALTHER MÜLLER (1905-1979) entwickelt.

Das Zerfallsgesetz gibt an, wie eine bestimmte Anzahl von Atomkernen eines radioaktiven Nuklids in Abhängigkeit von der Zeit zerfällt. Es gilt:

$\begin{array}{l}N=N_{\text{o}}\cdot {\left(\frac{1}{2}\right)}^{\frac{t}{T_{1/2}}}\\ N\text{ Anzahl der noch nicht zerfallenen Atomkerne}\\ N_{\text{o}}\text{ Anzahl der zum Zeitpunkt }t\text{ = 0 vorhandenen}\\ \text{ nicht zerfallenen Atomkerne}\\ t\text{ Zeit}\\ T_{\text{1/2}}\text{ Halbwertszeit}\end{array}$

* 10.11.1905 London   
† 09.07.1965 Northwood

Er war ein englischer Physiker, der sich besondere Verdienste um die Untersuchung der Wirksamkeit radioaktiver Strahlung auf menschliches Gewebe erworben hat. GRAY gehört zu den Mitbegründern der Radiologie. Ihm zu Ehren wurde 1975 als Einheit für die Energiedosis von radioaktiver : Strahlung das Gray (Kurzzeichen: gy) festgelegt.

* 8. 3. 1879 Frankfurt/Main
† 28. 7. 1968 Göttingen
Er war ein berühmter deutscher Chemiker, entdeckte mehrere radioaktive Elemente und 1938 gemeinsam mit FRITZ STRASSMANN und LISE MEITNER die Uranspaltung. Für seine wissenschaftlichen Leistungen erhielt er 1944 den Nobelpreis für Chemie.

Die Halbwertszeit eines Nuklids gibt an, in welcher Zeit sich jeweils die Hälfte der ursprünglich vorhandenen Atomkerne in andere Atomkerne umwandelt.

Eingeführt wurde der Begriff Halbwertszeit 1903 von dem französischen Kernphysiker PIERRE CURIE (1859-1906).

Atomkerne eines Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Anzahl von Neutronen werden als Isotope bezeichnet. Es sind spezielle Nuklide. Wegen der gleichen Protonenzahl (= Kernladungszahl) haben Isotope auch die gleiche Anzahl von Elektronen in der Hülle.

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.

Kernkraftwerke dienen der Gewinnung elektrischer Energie aus Kernenergie. Dabei erfolgt in einem Kernreaktor Kernspaltung, bei der thermische Energie freigesetzt wird. Diese thermische Energie wird über eine Energieumwandlungskette in elektrische Energie umgewandelt. Kernkraftwerke spielen heute eine wichtige Rolle bei der Elektroenergiegewinnung, sind aber umstritten. Ihr Vorteil besteht vor allem in der geringen Umweltbelastung bei normalem Betrieb. Ein Nachteil ist die Entstehung radioaktiver Abfälle, die über Jahrzehnte hinweg sicher gelagert werden müssen.

Kernumwandlungen der unterschiedlichsten Art lassen sich ähnlich wie chemische Reaktionen in Form von Reaktionsgleichungen schreiben. Im Unterschied zu chemischen Reaktionen werden sie als Kernreaktionen bezeichnet.

Unter Kernspaltung versteht man die durch Beschuss mit Neutronen erfolgende Zerlegung eines schweren Atomkerns in zwei mittelschwere Atomkerne. Dabei werden Neutronen freigesetzt und es wird Energie abgegeben. Kernspaltung ist eine spezielle Form der Kernumwandlung. Sie wurde 1938 von OTTO HAHN, FRITZ STRASSMANN und LISE MEITNER entdeckt.

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.

Kernwaffen sind eine Waffenart, bei der die Kernspaltung (Atombomben) oder die Kernfusion (Wasserstoffbomben) genutzt wird. Die ersten Atombomben wurden 1945 von den USA erprobt und über den japanischen Städten Horishima und Nagasiki abgeworfen. Wasserstoffbomben gibt es seit 1953. Kernwaffen sind eine der gefährlichsten Waffenarten. Jeder sollte sich dafür einsetzen, dass sie nie wieder angewendet werden.

* 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.

Beim Markierungsverfahren werden Radionuklide dazu genutzt, um die Anreicherung oder den Weg von Stoffen im menschlichen Körper, bei Tieren und Pflanzen, in Rohrleitungen oder im Erdboden zu verfolgen. Dazu werden Radionuklide eingebracht und ihre Anreicherung oder Ausbreitung mithilfe verschiedener Methoden registriert.

* 7. 11. 1878 Wien
† 27. 10. 1968 Cambridge
Sie war eine österreichische Physikerin, Professor in Wien, Berlin und Stockholm. Gemeinsam mit OTTO HAHN entdeckte sie mehrere radioaktive Elemente und erklärte als Erste die Uranspaltung, als deren Mitentdeckerin sie häufig genannt wird.

Radioaktive Strahlung lässt sich nicht mit unseren Sinnesorganen erfassen. Um sie nachzuweisen, müssen ihre Wirkungen genutzt werden. Wichtige Nachweismöglichkeiten sind

• Zählrohre,
• fotografische Schichten,
• Nebelkammer.

Darüber hinaus gibt es weitere Nachweismöglichkeiten.

Die Beschleunigung, die bei einem frei fallenden Körper auftritt, wenn der Luftwiderstand vernachlässigbar klein ist, wird als Fallbeschleunigung g bezeichnet. Ihr mittlerer Wert für die Erdoberfläche beträgt 9,81 m/s².
Die Fallbeschleunigung ist abhängig von dem Ort, an dem man sich befindet. Sie wird deshalb auch als Ortsfaktor bezeichnet. Der Ortsfaktor gibt an, wie groß die Gewichtskraft eines Körpers je Kilogramm Masse am jeweiligen Ort ist. Es gilt g = 9,81 N/kg.

Falltürme ermöglichen die Durchführung von Kurzzeitexperimenten unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit. Ein solcher Fallturm befindet sich in Bremen und wird deshalb als "Fallturm Bremen" bezeichnet.
Bei diesem Fallturm ist es möglich, bei einer Fallhöhe von 110 m im freien Fall ca. 4,5 Sekunden lang Schwerelosigkeit zu erreichen. Die Kurzzeitexperimente werden in einer speziell konstruierten Fallkapsel durchgeführt.

Federkraftmesser sind Messgeräte zur Messung der physikalischen Größe Kraft. Bei ihnen wird das hookesche Gesetz genutzt, das besagt: Bei einer elastisch verformten Feder ist die Ausdehnung proportional zur einwirkenden Kraft.

Ein Federschwinger oder Federpendel ist ein einfacher mechanischer Schwinger, bei dem ein an einer elastischen Feder befestigter Körper, der näherungsweise als punktförmig angesehen werden kann, in einer Richtung hin- und herschwingt.
Die Schwingungsdauer (Periodendauer) eines solchen Federschwingers hängt ab von der Masse des Pendelkörpers und von den elastischen Eigenschaften der Feder.

Flaschenzüge sind kraftumformende Einrichtungen. Sie bestehen aus einer Kombination von Rollen und dienen dazu, mit einer kleinen Zugkraft schwere Körper zu heben oder zu bewegen.
Mit Flaschenzügen wird keine mechanische Arbeit gespart, sondern lediglich die notwendige Kraft zum Heben oder Bewegen eines Gegenstandes verringert, wobei sich der zurückzulegende Weg vergrößert.

Flugzeuge haben sich im Verlaufe des 20. Jahrhunderts zu einem wichtigen Verkehrs- und Transportmittel entwickelt. Trotzdem war und bleibt das Fliegen eines Flugzeuges eine relativ komplizierte Angelegenheit und erfordert insbesondere beim Starten und beim Landen viel Erfahrung. Moderne Elektronik in Verbindung mit den traditionellen Teilen eines Flugzeuges (Antrieb, Tragflächen, Höhenruder, Querruder, Seitenruder) ermöglicht heute ein relativ sicheres Fliegen von Flugzeugen mit mehreren hundert Passagieren.

* 19. 9. 1819 Paris
† 11. 2. 1868 Paris
Er war ein französischer Physiker und Astronom, der auf verschiedenen Gebieten der Physik und Astronomie tätig war und u. a. mit einem Pendel die Rotation der Erde direkt nachwies, eine Methode zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit entwickelte und sich auch Verdienste um die Herstellung großer Hohlspiegel für astronomische Zwecke erwarb.

Die Fallbewegung eines Körpers, die nicht durch den Luftwiderstand behindert wird, nennt man freien Fall.
Der freie Fall ist eine gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung, wobei die Beschleunigung gleich der Fallbeschleunigung g am jeweiligen Ort ist.

* 15.02.1564 Pisa
† 08.01.1642 Florenz
Er war italienischer Physiker, Astronom und Professor für Mathematik in Pisa, Padua und Florenz. Große Entdeckungen machte er auf den Gebieten der Mechanik (u. a. Fall- und Wurfgesetze, Trägheitsgesetz), der Optik (u. a. Bau eines eigenen Fernrohres) und der Astronomie (Entdeckung der vier Jupitermonde). Er war ein Verfechter des heliozentrischen Weltbildes und wurde dafür von der Inquisition ermahnt und zur Abschwörung gezwungen. GALILEI führte das Experiment als wichtige Denk- und Arbeitsweise in die Naturwissenschaften ein.