Was sind kosmogene Radionuklide und kosmische Strahlung?
Hallo, ich muss in Physik ein Referat über "natürliche und künstliche Strahlenbelastung" halten und ich bin wirklich so schlecht in dem Fach - ich verstehe absolut nichts. Als Ursachen für natürliche Strahlenbelastung habe ich jetzt eben unter Anderem sog. kosmogene Nuklide/Radionuklide und kosmische Strahlung herausgesucht. Was ist das? Ich muss es den anderen Schülern ja verständlich erklären - und es selbst verstehen :( DANKE DANKE für eine hilfreiche Antwort!
2 Antworten
Ich versuche das mal etwas ausführlich zu erklären da ich der meinung bin, dass es nichts bringt wenn ich dir jetzt einfach nur ein wikipediaartikel reinkopiere (der übrigens sehr einfach geschrieben ist)
Zuerst einmal solltest du von Fachbegriffen möglichst weit Abstand nehmen wenn du dich selbst nicht so recht damit auskennst. keiner kann sich was merken wenn du sagst Begriff ! ist so und so und Begriff B ist so und so.
Erkläre es immer im Zusammenhang:
Dein Thema:
natürliche und künstliche Strahlenbelastung
Vorweg sollte man erklären, dass wir täglich von Strahlung umgeben sind. egal wo wir uns befinden. Es gibt natürliche Radioaktive Stoffe wie z.B. Uran was einfach so im Boden rumliegt und Strahlung abgibt. aber auch die Sonne gibt eine extrem große Energie und Gamma Strahlung ab. auch diese Strahlung ist für uns menschen natürlich und schädlich. z.B. ist ein Langstreckenflug deutlich schädlicher als die gleiche Strecke mit dem auto. Warum? Ganz einfach Radioaktive Strahlung wird z.B. durch die sonne durch den sogenannten "Sonnenwind" durchs all geschleudert. dieser "Sonnenwind" wird jedoch durch unser Magnetfeld der erde stark abgelenkt. Wenn man nun in die Luft steigt beim fliegen mit einem Flugzeug haben wir deutlich weniger Schutz von unserem Magnetfeld da wir einfach weiter vom Kern der Erde , der ja das Magnetfeld erzeugt, entfernt sind. somit sind wir höherer natürlicher Strahlung ausgesetzt. An anderen Bereichen wie dem Nord und Südpol ist das Magnetfeld sogar so klein dann sogenannte Polarlichter entstehen. Dies ist nichts anderes als dieser genannte Sonnenwind der aufgrund des minimalen Magnetfeld weit in die Atmosphäre der Erde eindringen kann und somit mit z.B. Sauerstoff und Stickstoffpartikel der Luft kollidiert und dabei Licht erzeugt
Künstliche Strahlung wiederum kommt nicht einfach so vor wenn man durch den Wald läuft (zumindest sollte sie dies nicht). Künstliche Strahlung wird in der Wissenschaft verwendet um z.B. Partikel absichtlich miteinander zu verschmelzen oder eben zu teilen. In Energiegewinnung wird Radioaktivität genutzt um Teilchen zu spalten. die dabei freigesetzte Energie wird als Wärme abgegeben und dadurch Wasser erhitzt was dann wiederum in einem geschlossenen Kreislauf Turbinen antreibt und diese wiederum strom erzeugen...
In der Medizin ist Radioaktivität genauso wichtig und künstlich. Ich z.B. bin aktuell schwer depressiv. meine Schilddrüse wurde deswegen untersucht und dafür wurde mit ein radioaktives mittel gespritzt. dieses mittel lagert sich nach einer kurzen zeit in der Schilddrüse ab und man konnte so bei mir feststellen, dass meine Schilddrüse auf der linken Seite gar nicht arbeitet und ich somit eine Schilddrüsenunterfunktion habe. Ohne diese Radioaktiven Teilchen hätte man es nicht sehen können. Auf Ultraschall und im MRT und CT war meine Schilddrüse immer in Ordnung aber all diese Methoden konnten nicht in die Schilddrüse schauen um zu sehen wie diese arbeitet.
außerdem solltest du bei Thema Strahlung unbedingt auf die gefahren eingehen. Strahlung ist für den menschen richtig gefährlich. Warum? Radioaktive Teilchen sind extrem schnell und können z.B. mit anderen Teilchen kollidieren. durch die Geschwindigkeit gehen jedoch sehr oft die anderen Teilchen einfach kaputt um es mal für dein leihen zu erklären.
angenommen deine Leber wird von solch einem Teilchen getroffen und dabei zerstört es minimal deine Leber. bei einem Teilchen ist dies unbedenklich das passiert die während du dieses text hier liest extrem oft. Aber eine zu hohe Bestrahlung ist gefährlich. ab einem bestimmten punkt merkt dein Körper das z.B. deine Leber kaputt ist und versucht diese zu reparieren. da der Körper nicht einfach mal so ein stück Leber ersetzen kann wird dieser Krank man spricht von einem sogenannten Krebsgeschwür. man hat Krebs. der Körper versucht sich selbst zu helfen damit kann es aber nicht. darum kann man krebs auch nicht einfach mal so heilen weil der Körper selbst diesen krebs erzeugt und einfach mal so eine neue Leber einsetzen ist oft auch nicht möglich das der Krebs "streut" also neben der Leber auch andere Organe angegriffen sind wo der Körper das gleich versucht. man kann Medikamente nehmen um den Körper zu schwächen und somit die Bildung des Krebses einzudämmen aber eben nicht aufhalten.
Leider gibt es viele Nationen die noch eine andere Art von Strahlung ausnutzen. Thema Atombombe bzw Wasserstoffbombe. Beide Bomben funktionieren erstmal gleich. bei der Wasserstoffbombe kommen nur noch mehr dinge hinzu der Zünder ist aber auch nur eine Atombombe. Wenn ein Teilchen durch ein anderes Teilchen beschossen wird dann zerfällt es in seine Bestandteile. Da ist wie man es sich vorstellen kann. baue 3 Getränkedosen übereinander. wirf ein ball darauf und schon zerfallen die Dosen (vorher ein Turm) in 3 Teile (3 Atome) Bisher nicht weiter schlimm jedoch hast du den ball so schnell da hineingeschossen, dass die Dosen selbst noch ein stück fliegen und diese wiederum die türme rechts und links treffen und umwerfen (zerteilen). Diese türme rechts und links treffen dann weitere türme usw... es fallen also immer schneller immer mehr türme von Dosen um. Was in der Theorie nur nach jede menge Eisenschrott klingt ist in der Praxis viel kleiner und genauso. die Atome werden gespalten und jedes abgetrennte Atom spaltet weitere Atome usw... dadurch wird die Reaktion immer und immer größer. eine radioaktive Explosion entsteht (Nukleare Explosion). so ist es möglich mit einem LKW voller Getränkedosentürmen eine ganze Stadt mit Getränkedosen zuzumüllen :) und das mit nur einem ball den du sehr schnell und kraftvoll geschmissen hast. In der Bombentechnik ein Traum da eine kleine bombe mit einem Flugzeug eine ganze Stadt oder weit mehr auslöschen kann. Was daran geil ist kann ich zwar nicht verstehen aber sowas gibt es nun mal und sollte darum mit erwähnt werden.
Du solltest außerdem auf den Begriff "Halbwertszeit" eingehen. Halbwertszeit ist die Angabe von einem Strahlenden Objekt bis es die Hälfte seiner Strahlung verloren hat. Dabei ist egal ob von dem strahlenden Objekt 10 Tonnen oder 1 Gramm vorhanden ist. Bei einer Halbwertszeit von 6 Stunden ist das radioaktive mittel was mir damals gespritzt wurde nach 6h nur noch halb so viel da nach weiteren 6h ist wieder die hälfte davon weg. also 12h nachdem es mir gegeben wurde ist nur noch ein Viertel davon in meinem Körper usw... Plutonium 239 was gerne in den AKWs zur Stromherstellung genutzt wird hat eine Halbwertszeit von 24400 JAHREN das verdeutlicht das Problem was man mit den Brennstäben und der Lagerung hat.
Zusammenfassend:
Strahlung kann also sehr gut sein. mir z.B. hat sie das leben gerettet da ich Suizidegedanken hatte und nicht mehr weiterleben wollte. nun bekomme ich Schilddrüsenmedikamente da ich dank der Strahlung weiß was los ist und mir geht es wieder gut.
Strahlung ist auch eine saubere Möglichkeit Energie zu gewinnen. es ist sogar die sauberste. Es kommt nur Wasserdampf aus einem AKW raus. da ist absolut nichts schädliches was man bei einem Ölkraftwerk nicht sagen kann.
Natürlich ist Strahlung aber auch extrem gefährlich da man beim Thema AKW natürlich auch was falsch machen kann und dann Strahlung austreten kann und dadurch z.B. Wir menschen Krebs bekommen. der Müll strahlt natürlich auch und niemand weiß wohin damit. eben weil es strahlt. niemand will einen alten Brennstab im Vorgarten - weil er dadurch eben krebs bekommt.
Strahlung kommt natürlich z.B. Durch Metalle in der erde aber auch durch die sonne vor. Einige Elemente wie z.B. Blei und Salz können aufgrund ihrer Eigenschaften Strahlung blockieren und aufhalten/ablenken. Es gibt aber auch künstliche Strahlung die wir menschen erschaffen um leben zu retten oder leichter zu machen oder in Form von Atom- bzw. Wasserstoffbomben das leben eben auszulöschen.
Kosmische Strahlung ist alle Strahlung, die von außerhalb der Erde auf die Erde trifft. Gemeint ist in diesem Zusammenhang meistend die kosmische Teilchenstrahlung, also alles, was Materie ist und kein Licht, keine Radiowellen oder ähnliches ist.
Da draußen ist jede Menge los - allein von der Sonne prasseln jede Menge Teilchen auf die Erde ein ("Sonnenwind" / "Solarwind"), aber auch von weit draußen kommt jede Menge an Zeug, darunter viele Protonen (Wasserstoffkerne).
Glücklicherweise ist die Erde von einem Magnetfeld umgeben. Das Magnetfeld lenkt den allergrößten Teil dieser Strahlung um die Erde herum. (Geladene Teilchen werden ja von einem Magnetfeld zur Seite abgelenkt.) Vom Rest wird der größte Teil vom Magnetfeld eingefangen und verliert seine Energie in der Luft. (Das gibt dann ähnliche Leuchterscheinungen wie in einer Gasentladungslampe ("Neonröhre") und ist in der Nähe der magnetischen Pole als Nord- bzw. Südlicht zu bewundern. - Diese eingefangenen Teilchen bilden den "Van-Allen-Gürtel", kein guter Ort, um Urlaub zu machen - man kriegt da mehr als Sonnenbrand.)
Ein kleiner Teil kommt aber immer noch bis zu uns unten durch. Diese Teilchen habenzum allergrößten Teil sehr, sehr hohe Energien (für subatomare Teilchen). Wen wundert's - hatten die doch schon vorher genug Energie, um unseren Magnetschild zu durchdringen.
Diese Strahlung reicht also nicht nur aus, Atome und Moleküle zu ionisieren (chemische Ebene - erzeugt u. a. Mutationen im Erbgut), sondern auch durch die Elektronenwolke bis zum Atomkern vorzudringen und den zu verändern.
Was so ein Teilchen mit einem Atomkern macht, wenn es ihn trifft, hängt vom Atomkern, von der Art des Teilchens (ok, die allermeisten sind Protonen) und von der Energie ab. In den allermeisten Fällen ist das Ergebnis auf die eine oder die andere Weise radioaktiv - diese Radioaktivität nennt man "kosmogen" (vom Weltall erzeugt).
Wenn der Atomkern ziemlich schwer ist und damit von vornherein ziemlich instabil, wird er vom Proton "gesprengt", also gespalten, und die beiden Bruchstücke fliegen erstmal mit hoher Energie auseinander. (Bei waffenfähigem Material kann das unerwünschterweise die Kettenreaktion auslösen, weshalb man sich darum auch Gedanken machen muss.) Aber auch leichtere Kerne können gespalten werden. Wenn du dir die "Nuklidkarte" ansiehst, siehst du, dass schwere Kerne im Verhältnis mehr Neutronen haben als leichte, die Bruchstücke haben also "zu viele" Neutronen, und um überschüssige Neutronen "loszuwerden" bzw. in Protonen umzuwandeln, muss ein Kern radioaktiv sein. (In diesem Fall Beta-Aktiv.)
Bei einem leichten Kern kann es passieren, dass das Proton im Kern hängenbleibt. Dann hat der Kern im Verhältnis zu viele Protonen. Um das loszuwerden, ist der Kern Beta-Plus-Aktiv (stößt Positronen - Antielektronen - aus).
jetzt habe ich mir mit meiner antwort so viel mühe gegeben und du hast zwischenzeitlich das hier geschrieben :| und ich dachte schon ich bekomme mal ein Danke xD
War ich wohl etwas zu langsam. naja doppelt hält besser.
Gruß