Frage von Lisihony, 37

technische Anwendungen von ionisierter Strahlung ?

Hey ich muss in Physik einen Vortrag über dieses Thema halten und ich hab keine Ahnung ob es da spannende Gebiete gibt. Helft mir !!!!!!!! Danke schon im voraus. LG

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von PWolff, Community-Experte für Physik, 14

Vermutlich meinst du ionisierende Strahlung.

(Zu ionisierte Strahlung siehe Schwerionenbeschleuniger und/oder Tandembeschleuniger (oder Stripper im Kontext Teilchenbeschleuniger))

Bekanntestes Beispiel: Röntgenstrahlung zum "Durchleuchten" in der Medizin (und in der Materialprüfung).

Weitere Anwendung in der Medizin: Bestrahlen von Tumoren ("Kobaltkanone")

Nachweis von schnellen ionisierten Teilchen: Nebelkammer, Blasenkammer, Szintillationszähler. Z. B. beim CERN in Genf. Wird u. a. verwendet, um superschwere Teilchen indirekt (durch ihre Zerfalls- und Reaktionsprodukte) nachzuweisen.

Kathodenstrahlröhren (zur Bilderzeugung - z. B. Fernseher und Computermonitore) sind inzwischen etwas aus der Mode gekommen, sind aber bei Oszilloskopen noch gebräuchlich. Hier wird die Anregung von phosphoreszierenden Verbindungen genutzt.

Diese Anregung von phosphoreszierenden Verbindungen wurde in der 1. Hälfte des vorigen Jahrhunderts auch in selbstleuchtenden Zifferblättern von Armbanduhren genutzt. Neben Zinksulfid (das nach Anregung ein paar Stunden lang grünlich leuchtet) kam in die Farbpaste auch Polonium oder ein anderer radioaktiver Stoff. Heute glücklicherweise verboten. (Jetzt muss man das Zinksulfid mit Licht "aufladen".)

Für sehr interessant, wenn auch mindestens unappetitlich, halte ich die Nuklearwaffen. (Ich würde auch die Neutronenbombe dazuzählen, auch wenn Neutronenstrahlung nur indirekt ionisiert, nach Reaktion mit Atomkernen, die Neutronen einfangen.)

In einigen Ländern werden Lebensmittel auch durch Bestrahlen haltbar gemacht. (Es entsteht (normalerweise!) keine "sekundäre Radioaktivität", aber Bakterien, Schimmelpilze, andere Mikroorganismen und Viren werden getötet.)

Soweit ich weiß, hat man Organismen bestrahlt, um Mutationen hervorzurufen und nachzusehen, was dann passiert. Das ist aber ungefähr so effektiv, als wenn man das Uhrwerk einer Armbanduhr oder ein ähnliches Stück ausgefeilter Feinmechanik sandstrahlt. Allenfalls kann man sehen, was durch eine Schädigung ausfällt; auf Verbesserungen darf man nicht hoffen.

Früher auch Bleichen von Wäsche - sie wurde ausgebreitet auf eine Wiese gelegt und die UV-Strahlung der Sonne hat Farbstoffe zersetzt. (Beispiel einer Anwendung ohne Kenntnis der Wirkungsweise)

Desinfektion von Wasser durch UV-Licht (natürliches oder künstliches): Schädigung von Mikroorganismen

Antwort
von Halswirbelstrom, 17

Allgemeine Anwendungen ionisierender Strahlung sind

a)  Bestrahlungsverfahren

b)  Durchstrahlungsverfahren

c)  Markierungsverfahren

LG

Antwort
von ocin1, 4

Anwendung von Kernphysik/ Radioaktivität in der Industrie und Technik

Hab hier mal ein paar Anwendungen, welche erst durch die
Radioaktivität/Kernphysik ermöglicht wird :

1 – Nukleare Uhren: Durch das radioaktive
14-Isotop des Kohlenstoffs ist es erst möglich organische Proben die
vor 300 bis 60000 Jahren abgestorben sind zurück zu datieren. Weiter
gibt es eine ganze Menge von nuklearen "Uhren",welche
wie das 14-C zur Datierung von Vorgängen, welche zum Teil weit
zurück liegen, genutzt werden können. Bsp. Naturreaktor von Oklo
(siehe Wiki. "Oklo"). Hier wird das Uran-235 als nukleare
Uhr verwendet. Weiter kann man recht gut das Alter von z.B.Wein
bestimmen, wenn man die Menge an Tritium (super schwerer Wasserstoff)
bestimmt (siehe Wiki- Isotopenuntersuchung, Tritiummethode,
Altersbestimmung
).

2 - Experimenteller Nachweis der speziellen
Relativitätstheorie mittels Myon-Zerfalls.

3 - Hoch sensible Untersuchung chemischer Zusammensetzung
mittels der Neutronen-Aktivierungs-Analyse (siehe
Wiki.Neutronen-Aktivierungsanalyse). Diese Methode ist so
genau, dass man unter günstigen Bedingungen fast einzelne Atome in
Proben nachweisen kann. Das berühmteste Bsp. ist die Untersuchung
von Napoleons Haaren auf Blei oder zur Echtheitsbestimmung von
Gemaelden oder Kunstwerken (HMI-Berlin)
ww.helmholtz-berlin.de/aktuell/pr/pm/pm-archiv/2001/gemaeldeforschung-am-hmi_de.html.

4 - Mit Neutronen-Strahlung ist man in der
einmaligen Lage dicke Metallschichten problemlos zu durchleuchten.
Diese Methode wendet man z.Bs. bei der Neutronen-Radiographie von
z.Bs. Turbinenschaufeln, Brennstoff-Zellen (HMI-Berlin), geologischen
Gesteinsproben an.

5 - Weiter ist ja auch die Nuklear-Medizin eine sehr
wichtige Anwendung der Radioaktivität, sowohl in der Diagnose als
auch in der Therapie (Wiki-"Nuklearmedizin"). Hier kommt
Protonen-, Alpha-, Beta-, Gamma- und Neutronen-Strahlung
(Bor-Neutroneneinfangtherapie z.Bs. am TRIGA-Reaktor in Mainz
oder am TRIGA-Reaktor in Norwegen) zum Einsatz. Schau einfach mal im
Internet oder bei Wiki unter Bor-Neutroneneinfangtherapie,
Partikeltherapie, Strahlentherapie, Positronen-Emissions-Tomographie.

6 - Radio-Nuklid-Batterien: Wärme-Quelle zur autarken
Stromerzeugung für Weltraum-Sonden, Bojen , Wetterstationen oder für
Herzschrittmacher. Hier nutzt man die Wärme, welche beim natürlichen
Zerfall (KEINE Kernspaltung!!) mittel- bis hoch-radioaktiver Stoffe
(z.Bs. die Spaltprodukte des Atommüls) frei wird zur Stromerzeugung
oder einfach als Wärmequelle. Siehe mal bei Wiki. unter
"Radionuklidbatterie". Man könnte/kann also aus dem
Atommüll noch was sinnvolles machen, was ja auch zum Teil geschieht
(Abtrennung von Cäsium-137,Strontium-90,Plutonium-238,...). Siehe
Wiki "Radionuklidbatterie".

7 - Erkennen und Einschätzen der relativen Gefahren und
Wirkung von natürlicher Radioaktivität. Als wichtigstes
Beispiel gilt hier die Radon-222-Belasung (siehe Wiki
Radonbelasung,Strahlenbelastung, Guarapari, Ramsar) und
vielleicht die Höhenstrahlung/Kosmische Strahlung, welcher man z.B.
beim Fliegen ausgesetzt ist.

8 - Lebensmittel-Bestrahlung: Weiter werden auch bestimmte
Lebensmittel bestrahlt. Das macht man um z.B. Schädlinge und deren
Eier/Larven im gesamten Lebensmittel abzutöten. Weiter erhöht sich
bedingt die Haltbarkeit. Bei sehr intensiver Bestrahlung ist das Gut
hinterher steril. In der BRD dürfen nur Gewürze bestrahlt werden.
In Frankreich, Belgien, Niederlande werden z.B. auch Zwiebeln,
Kartoffeln, Austern, Frösche und vieles mehr bestrahlt. Siehe hierzu
mal unter
ww.lebensmittel.org/lebensm/bestrahl.htm,ww.aktuelle-wochenschau.de/2009/w7/woche7.html
oder unter Wiki "Lebensmittelbestrahlung". Die
Bundes-Deutschen sind da wieder mal etwas ängstlicher als der Rest
Europas :-). Im Gegensatz zur alten BRD war in der DDR die
Lebensmittelbestrahlung von z.B. Zwiebeln, Kartoffeln, Hühnerfleisch
und vielen anderen Lebensmitteln kein gesellschaftliches Problem und
sparte auf diesem Wege den Einsatz von chemischen Pestiziden ein und
erhöhte die Haltbarkeit der Lebensmittel.

9 - Veredlung von Kunststoff-Verbindungen durch gezielte
Gamma- oder Beta-Bestrahlung
de.bgs.eu/dienstleistungen/strahlenvernetzung/prinzip/

10 – Bestimmung von Schichtdicken
durch die Messung der Transmission ionisierender Strahlung (Beta,
Gamma) nach dem Halbwertsdicken-Prinzip (analog zum
Halbewertszeiten-Prinzip). Anwendung in der Produktionskontrolle in
z.B. der Papier-, Plastikfolien- oder Walzblechherstellung.
de.wikipedia.org/wiki/Halbwertsschicht

Allgemein kannst Du ja man nach den Vokabeln „Isotopentechnik,
Kern-Chemie
" oder "Radio-Chemie" im Netz schauen.
Der angesprochene Standort der UNI-Mainz, mit dem dortigen
kernchemischen Institut ist vielleicht eine erste Adresse, wo Du
Unterlagen/Vorlesungs-Mittschriften bekommst/ runter laden
kannst.Viel Spass beim Suchen :-)

Kommentar von ocin1 ,

Anwendungen der Radioaktivität/ ionisierender Strahlung in der Nuklear-Medizin

Schau mal bei Wikipedia
unter:

de.wikipedia.org/wiki/Nuklearmedizin

Therapie in der Nukelar-Medizien

de.wikipedia.org/wiki/Strahlentherapie

de.wikipedia.org/wiki/Partikeltherapie

de.wikipedia.org/wiki/Brachytherapie

de.wikipedia.org/wiki/Bor-Neutroneneinfangtherapie

de.wikipedia.org/wiki/Radiojodtherapie

ww.helmholtz-berlin.de/angebote/pt/index_de.html

ww.helmholtz-berlin.de/media/media/oea/web/pr_webseite/druckschriften/infos/augen_tumor_tera.pdf

de.wikipedia.org/wiki/Kobaltkanone

Diagnostik in der Nuklear-Medizien

de.wikipedia.org/wiki/Positronen-Emissions-Tomographie

de.wikipedia.org/wiki/Single

Photon Emission Computed Tomography

de.wikipedia.org/wiki/Szintigrafie

de.wikipedia.org/wiki/Schilddrüsenszintigrafie

de.wikipedia.org/wiki/Technetium-99m-Generator

de.wikipedia.org/wiki/Radiopharmakon

Antwort
von Roderic, 17

Es heißt übrigens: "Ionisierende Strahlung".

Und damit hast du nun auch einen Hinweis darauf, was diese Strahlung eigentlich tut.

Es dürfte dir nun nicht mehr ganz sooo schwerfallen, ein paar Anwendungsgebiete dafür zu finden.

Antwort
von utnelson, 22

Kernreaktoren, Röntgengeräte, Teilchenbeschleuniger sind interessante Themen

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